Question

1)Определите архимедову силу, действующую на пробковый спасательный круг объемом 30 дм в кубе, если он на 1/3 часть опущен в воду.

2)При погружении в жидкость на тело объемом 2 дм в кубе действует архимедова сила 14,2Н.Какая это жидкость?

3)Определите показания динамометра, если подвешенный на нем стальной брусок объемом 50 см в кубе опустить в керосин.

4)Какой по весу груз может удержать на поверхности воды пробковый пояс объемом 6,25дм в кубе и массой 2 кг, если пояс будет погружен в воду полностью?

Answer 1

1) По условию, в воду погружена часть круга объёма V=30/3=10 дм³=0,001 м³. Архимедова сила равна весу воды такого же объёма: F=1000*V*g=1000*0,001*g=9,81 Н. Ответ: 9,81 Н.

2) По условию, вес P вытесненной телом жидкости объёмом V=2 дм³=0,002 м³ равен 14,2Н. Тогда плотность жидкости ρ = P/(V*g)=14,2/(0,002*9,81)≈723 кг/м³, что близко к плотности бензина или эфира (710 кг/м³). Ответ: бензин или эфир.

3) Плотность керосина ρ1=800 кг/м³, поэтому на опущенный в него брусок будет действовать сила Архимеда F1=800*0,00005*g Н. В воздухе, если пренебречь действующей со стороны воздуха силой Архимеда, на брусок действует лишь сила тяжести F2=ρ2*V*g=7800*0,00005*g. Тогда в керосине брусок действует на динамометр с силой F3=F2-F1=7000*0,00005*g≈3,43 H.

4) На пояс действует сила тяжести F1=m*g=19,62 Н. В то же время на него действует сила Архимеда F2=1000*0,00625*g=61,315 Н. Тогда вес груза P=F2-F1=41,6925 Н.