Question

Цинковый шар имеет массу 360 г. При погружении в воду его вес становиться равным 2,8 Н. Сплошной это шар или с полостью?
Можно с дано пожалуйста

Answer 1

Дано:
m = 0,36 кг – масса шара
P2 = 2,8 Н – вес шара в воде
ρ = 7100 кг/м³ – плотность цинка (табличная величина)
ρв = 1000 кг/м³ – плотность воды (табличная величина)
g = 10 Н/кг – ускорение свободного падения (константа)

Решение:
В воздухе динамометр покажет вес этого шара P1 равным силе тяжести m*g:
P1 = m*g
P1 = 0,36 кг * 10 Н/кг = 3,6 Н.

Сила Архимеда, действующая на него в воде равна разности веса в воздухе и в воде:
Fа = P1 - P2
Fа = 3,6 Н - 2,8 Н
Fа = 0,8 Н.

Если шар сплошной, то его объём V должен быть равен:
V = m / ρ
V = 0,36 кг / 7100 кг/м³
V ≈ 5*10^(-5) м³
И на него в воде должна действовать сила Архимеда:
Fa_сплош = ρв * g * V
Fa_сплош = 1000 кг/м³ * 10 Н/кг * 5*10^(-5) м³
Fa_сплош = 0,5 Н.

Т. к. на шар действует сила Архимеда Fa = 0,8 Н больше, чем она должна действовать на сплошной шар Fa_сплош = 0,5 Н, то объём данного шара больше, чем объём сплошного шара, то есть он полый.

Ответ: шар полый.