Що покаже динамометр, якщо підвішене до нього тіло масою 140 г та об’ємом 50 см3 повністю занурити у воду? Густина води - 1000 кг/м3.
Ответы
Ответ:
Динамометр покаже силу, яка діє на тіло від землі (вагу тіла), і ця сила буде залежати від сили Архімеда, яку тіло відчуває у воді.
Сила Архімеда, що діє на тіло, залежить від густини тіла і густини рідини, у якій воно знаходиться, а також від об'єму тіла, який занурено у рідину. Формула для сили Архімеда має вигляд:
F_A = ρ_рід * g * V_тіла
де ρ_рід - густина рідини, g - прискорення вільного падіння, V_тіла - об'єм тіла.
У цьому випадку, густина рідини - 1000 кг/м³, об'єм тіла, що занурено в воду, дорівнює 50 см³ = 0.00005 м³. Маса тіла дорівнює 140 г = 0.14 кг. Прискорення вільного падіння приймемо за g = 9.81 м/с².
Отже, сила Архімеда, що діє на тіло, буде:
F_A = ρ_рід * g * V_тіла = 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * 0.00005 м³ = 0.04905 Н
Таким чином, динамометр покаже зменшення ваги тіла на 0.04905 Н, оскільки ця сила Архімеда напрямлена вертикально вгору і зменшує силу тяжіння на тіло. Тому динамометр покаже вагу тіла, зменшену на цю силу, тобто:
W = m*g - F_A = 0.14 кг * 9.81 м/с² - 0.04905 Н = 1.36555 Н
Отже, динамометр покаже вагу тіла, рівну 1.36555 Н.