Question

Задача на силу Архимеда
Записать условие задачи
Шарик изготовленный из ..... (название вещества) объёмом V=....м3 полностью погрузили в .... (название жидкости). Рассчитать силу Архимеда, действующую на шарик и вес шарика в этой жидкости. Сделать рисунок и указать направление силы Архимеда и силы тяжести в выбранном масштабе

Answer 1

Відповідь:

Условие задачи:

шарик изготовленный из меди объёмом V= 0,004 м³ полностью погрузили в керосин. Рассчитать силу Архимеда, действующую на шарик и вес шарика в этой жидкости. Сделать рисунок и указать направление силы Архимеда и силы тяжести в выбранном масштабе.

Сила Архимеда, действующую на шарик, равна 31,4 Н.

Вес шарика в керосине равен 317,5 Н.

Сила Архимеда и сила тяжести указаны на рисунке.

Пояснення:

Запишем условие задачи:

шарик изготовленный из меди объёмом V= 0,004 м³ полностью погрузили в керосин. Рассчитать силу Архимеда, действующую на шарик и вес шарика в этой жидкости. Сделать рисунок и указать направление силы Архимеда и силы тяжести в выбранном масштабе.

  Сила Архимеда вычисляется по формуле:  

$F_{A} =$ρgV, где

ρ= 800 кг/м³ - плотность керосина,

g=9,8 Н/м²- ускорение свободного падения,

V= 0,004 м³ - объём шарика.

Итак, $F_{A} =$ 800·9,8·0,004=31,36 Н≈31,4 Н.

  Сила тяжести вычисляется по формуле:

$F_{T}$=mg, где

m=ρV - масса шарика, ρ=8900 кг/м³- плотность меди.

Итак, $F_{T}$ =ρVg= 8900·0,004·9,8=348,88 Н≈348,9 Н.

  Поскольку  плотность керосина ( 800 кг/м³)  меньше плотности меди (  8900 кг/м³) , то   $F_{A}$  будет меньше $F_{T}$  примерно в 11 раз ( 348,9/31,4≈11)  и тело будет погружатся (рис.)  

  На любой объект, погружённый в жидкость, действует выталкивающая сила. Таким образом, вес объекта, погружённого в жидкость, будет отличаться от его веса в воздухе в меньшую сторону . Поэтому вес тела в керосине равен:

$P_{k} =P-F_{A}$, где $P=F_{T} =mg$=348,9 H.

Итак, $P_{k} =$348,9-31,4=317,5 Н.