Hydrostatyka olej woda i sześcian

[Niepokonana]

Witam
Proszę o pomoc, uwaga to jest trudne zadanie.
Jest naczynie z wodą i olejem, wsadzono do tego naczynia sześcianik o krawędzi \(\displaystyle{ a=0,3m}\) zrobiony z drewna bukowego. Górna powierzchnia sześcianiku wystaje \(\displaystyle{ a_{x}=o 0,005m}\) ponad powierzchnię oleju.
a) Jak głęboko sześcianik jest zanurzony w oleju? Bo część jest zanurzona w wodzie. I to będzie również grubość warstwy oleju.
b) Jaką siłą wyporu działa olej na sześcianik?
c) Jaki jest ciężar ciała, które należy położyć, by sześcianik nie wystawał ponad powierzchnię oleju?
Nie wiem, jak zrobić a), b) umiem, c) jako tako umiem, ale a) wcale nie umiem...

Dodano po 4 godzinach 53 minutach 11 sekundach:
Tak sobie myślę, żeby wykorzystać wzór \(\displaystyle{ Q-Q'=\varphi \cdot g \cdot V}\) i z niego obliczyć objętość w oleju i z tego wyliczyć wysokość. Tylko czym są moje ciężary z lewej części równania?

[korki_fizyka]

Skoro umiesz b) to resztę pojedziemy na autopilocie
1. Zastanów się co ma większą gęstość olej czy woda?
2. Zaznacz sobie głębokość zanurzenia w jednej z tych cieczy (najlepiej w oleju, bo o to w końcu pytają) jako x , więc w pozostałej będzie a - x.
3. Teraz napisz drugą siłę wyporu i dodaj do pierwszej.
4. Porównaj je z siłą ciężkości i wyznacz x.

[Niepokonana]

Wiem, że olej będzie na górze. \(\displaystyle{ x}\) to będzie wysokość w oleju.
Ej czekaj czekaj. Czy Ty mi mówisz, że \(\displaystyle{ Q'}\) to jest suma sił wyporu w wodzie i oleju?
Siła wyporu w oleju wynosi \(\displaystyle{ \varphi _{olej}\cdot g\cdot a^{2}\cdot x}\). Natomiast w wodzie \(\displaystyle{ \varphi _{woda}\cdot g\cdot a^{2}\cdot (a-x-0,005m)}\). Czyli co? Wstawić wszystko do pierwszego równania i wyznaczyć \(\displaystyle{ x}\)?

[korki_fizyka]

Wiem, że olej będzie na górze. \(\displaystyle{ x}\) to będzie wysokość w oleju.
[..]
Siła wyporu w oleju wynosi \(\displaystyle{ \varphi _{olej}\cdot g\cdot a^{2}\cdot x}\). Natomiast w wodzie \(\displaystyle{ \varphi _{woda}\cdot g\cdot a^{2}\cdot (a-x-0,005m)}\).

Nie znam się na tych Twoich równaniach ale to jest dobrze czyli suma 2 sił wyporu = sile ciężkości.
Sry to ja leciałem na autopilocie, bo nie doczytałem, że cos jeszcze wystaje więc w moim pkt. 2 powinno być \(\displaystyle{ a - x - a_x}\)

[Niepokonana]

Czyli \(\displaystyle{ Q}\) to jest ciężar sześcianiku w powietrzu, tak? I to tyle, wystarczy wyliczyć \(\displaystyle{ x}\)?

[korki_fizyka]

tak i na tym dzisiaj kończę bo mam pobudkę o 4 rano
cdn

Dodano po 7 godzinach 34 minutach 11 sekundach:
gęstość to literka \(\displaystyle{ \rho}\) = slash "rho"

[a4karo]

Wydaje się, że jest za mało danych do rozwiązania tego zadania. Nie wiadomo ile jest oleju. Jeżeli ilość oleju jest niewielka, to kostka będzie praktycznie pływała w wodzie, natomiast jeżeli jest go dużo, to cały pływa w oleju.

[kruszewski]

Czy treść zadania napisana w pierwszym liścia przez Niepokonaną jest taką jak w księżce, czy przetłumaczoną przez "translator" ?

[Niepokonana]

Niepokonana przetłumaczyła tekst ze zbioru zadań z polskiego na nasze.
Panie a4karo, właśnie to trzeba policzyć grubość tej warstwy oleju, ale dla mnie też jest za mało danych.

[korki_fizyka]

Nalezy rozpatrzyć 2 przypadki, gdzie d - grubość warstwy oleju:
1. \(\displaystyle{ d > a - a_x\Rightarrow Q = \rho_oga^2x}\)
2. \(\displaystyle{ d \le a - a_x \Rightarrow Q= \rho_oga^2x + \rho_wga^2(a-x-a_x)}\)
\(\displaystyle{ Q = \rho_dga^3}\)
danych jest wystarczająco dużo choć niektóre są ukryte np. gęstość drewna (bukowego) do poszukania we własnym zakresie. Zadanie wygląda mi na pochodzące ze staromodnego zbioru typu Zillingera.

[Niepokonana]

Nie rozumiem. Czy to zwykłe \(\displaystyle{ Q}\) to jest ciężar całego sześcianiku?

[korki_fizyka]

Nie rozumiem. Czy to zwykłe \(\displaystyle{ Q}\) to jest ciężar całego sześcianiku?

Tak w tym samym momencie to dopisałem uprzedzając Twoje dalsze pytania.

[Niepokonana]

No dobrze, to po co są te dwa przypadki w takim razie?

[korki_fizyka]

Jak to po co? W zadaniu nie jest powiedziane explicite (wyraźnie) jak głęboko jest zanurzony sześcian w oleju i w wodzie, tylko napisano, że wystaje częściowo ponad powierzchnię górnej cieczy.

Dodano po 1 minucie 41 sekundach:
Przestudiuj to: O jednym zadaniu z Hydrostatyki
i napisz czy wszystko zrozumiałaś.

Dodano po 13 minutach 26 sekundach:
Jednak w Twojej wersji jest tylko jeden przypadek (ten drugi)

a) Jak głęboko sześcianik jest zanurzony w oleju? Bo część jest zanurzona w wodzie. I to będzie również grubość warstwy oleju.

Dodano po 3 minutach 32 sekundach:
Oryginalne zadanie z Zillingera posiada aż 5 przypadków, bo rozpatruje się wszystkie możliwości: sześcian wystający, wystający i zanurzony w obu cieczach, dotykający dolnej warstwy lub górnej oraz zanurzony całkowicie na granicy obu cieczy.

[Niepokonana]

Ej, to jest dokładnie takie samo zadanie jak moje. Przynajmniej tak to wygląda.
Czyli ciężar klocka jest równy sile wyporu wody i oleju, a na wystającą część nie działa żaden wypór. Zaczyna się niewinnie, ale potem wszystko się komplikuje. Ja widzę, że pan Janusz zrobił równanie mas i potem z tego wyliczył wysokość. To my na razie zostańmy przy podpunkcie a), bo to jest długie i zawiłe równanie.