Даю 100 баллов за сложную задачу по физике Найти силу, отделяющую сливки (плотность...

0 голосов
131 просмотров

Даю 100 баллов за сложную задачу по физике
Найти силу, отделяющую сливки (плотность 0,93г/см3
) от молока
1,03г/см3
), в расчете на единицу объема, если отделение происходит в центро-
бежном сепараторе, вращающемся со скоростью 6000об/мин. Силу искать в
точке на расстоянии 10см от оси вращения.
все обосновать и тд


Физика (492 баллов) | 131 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Сначала вычисляем угловую скорость, зная частоту:
ω=2πn=2*3,14*(5800/60)=607 c⁻¹.

Рассматриваем маленький объемчик dV с массой dm, который находится на расстоянии R=0.12 см от оси вращения. Так как он движется по окружности, то на него действует центробежная сила, отбрасывающая его к краю сеператора. Величина этой силы равна массе dm, умноженной на ускорение ω²R=607²*0.12=4.42*10⁶ м/с².

Масса объемчика маленькая, значит и сила тоже будет маленькая (т.е. не F, а dF):
dF=dm*4.42*10⁶ (Ньютон)

В задаче спрашивают про силу, действующую на единицу объема, а не на весь объем dV. Чтоб найти эту силу, делим dF на объем dV=dm/ρ (ρ=870 кг/м³ -- плотность).

Настала пора ответик посчитать:
dF/dV=dm*4.42*10⁶ / (dm/ρ) = 4.42*10⁶ * ρ=
= 4.42*10⁶ * 870 = ...(Ньютон/м³)

(84 баллов)