5139624393

18

W drugim położeniu dolna powierzchnia beczki jest zanurzona na głębokość z = 0,5m. W takim przypadku działa na nią siła parcia hydrostatycznego:

P = yOgZ-A

Połę dolnej (albo też górnej) powierzchni beczki wynosi:

_A = -. d² = - • 0,7m² = 0,385m² 4    4

Zatem wartość siły parcia:

P-100O~'9,81-^-0,5m 0,385m² =I888N nr s

Dodatkowa siła F powinna wynosić:

F = G-P = 200QN-1888N = 112N

Ponieważ ciężar beczki przeważa nad silą parcia działającą w górę, to siła F musi też działać w górę.

W trzecim położeniu dolna powierzchnia beczki jest zanurzona na głębokość z = lm, natomiast górna powierzchnia beczki nie jest zanurzona. W takim przypadku na beczkę działa siła parcia hydrostatycznego o wartości:

P = pgzA = I00oif ■ 9,81 ^ ■ 1 m 0,385m² = 3777N nr s²

Siła ta działa w górę, natomiast w dół działa ciężar beczki G równy 2000N. Wobec tego dla zachowania równowagi potrzebna jest działająca w dół siła o wartości:

F - P-G - 3777N-2000N - 1777N (4-)

W czwartym położeniu górna powierzchnia beczki jest zanurzona na głębokość Z] = 0,5m, zaś dolna powierzchnia jest zanurzona na głębokość z₂ = 1,5 m. W takim przypadku na górną powierzchnię beczki działa skierowana w dół siła parcia hydrostatycznego o wartości:

P, - /9-g ■ z, ■ A - 1 OOO^y-9,81-^4-0,5ni'0,385m² - 1888N (4) nr    s²

Natomiast na dolną powierzchnię beczki działa skierowana w górę siła parcia o wartości:

P₂ = P ■ g ■ Z₂ • A = 1 oooif ■ 9,81 ™ ■ 1,5 m ■ 0,385m² = 5665N (t) nr    s²

Wobec tego dla zachowania równowagi potrzebna jest działająca w dół siła o wartości: F=P,-P, - G = 5665N-188S9-2000N - 1777N (4)

W piątym położeniu górna powierzchnia beczki jest zanurzona na głębokość z, = lm, zaś dolna powierzchnia jest zanurzona na głębokość z₂ = 2 m. W takim przypadku na górną pow ierzchnię beczki działa skierowana w dół siła parcia hydrostatycznego o wartości:

P, =_Jogz_l-A = 1000i|-9,8I™-lin 0,385m²=3777N(4) nr s²

Natomiast na dolną powierzchnię beczki działa skierowana w górę siła parcia o wartości: