40баллов .Помогите пожалуйста!Під час зважування тіла в повітрі динамометр показує 4,4 Н, а у воді – 1,6 Н. Визначте виштовхувальну силу та об’єм тіла.
Ответы
Ответ:
Для вирішення цього завдання потрібно використати закон Архімеда, який говорить про те, що на тіло, занурене в рідину, діє сила плавання, рівна вазі рідини, яку воно витісняє.
Визначимо спочатку вазі тіла в повітрі. За другим законом Ньютона, сила тяжіння тіла дорівнює його вазі:
Fт = m*g,
де Fт - сила тяжіння, m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння (9,8 м/с²).
Отже, маса тіла дорівнює:
m = Fт/g = 4,4/9,8 ≈ 0,45 кг.
Тепер визначимо вазі тіла в воді. Закон Архімеда говорить про те, що сила плавання дорівнює вазі рідини, яку витісняє тіло. Тобто:
Fп = ρ*V*g,
де Fп - сила плавання, ρ - щільність рідини (для води приймемо 1000 кг/м³), V - об’єм тіла, g - прискорення вільного падіння.
Отже, об’єм тіла можна знайти за формулою:
V = Fп/(ρ*g) = (4,4-1,6)/(1000*9,8) ≈ 0,0003 м³.
Нарешті, визначимо виштовхувальну силу. Закон Архімеда говорить про те, що сила плавання дорівнює вазі рідини, яку витісняє тіло. Тобто:
Fв = ρ*V*g,
де Fв - виштовхувальна сила.
Підставляємо відомі значення:
Fв = 1000*0,0003*9,8 ≈ 2,94 Н.
Отже, виштовхувальна сила дорівнює 2,94 Н, а об’єм тіла - 0,0003 м³.
Объяснение:
хз верно ли
Ответ:
Объяснение:
У повітрі сила, що діє на тіло, є його вагою, тобто:
F1 = m * g,
де F1 - сила, яку показує динамометр в повітрі (4,4 Н);
m - маса тіла;
g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²).
У воді на тіло, крім ваги, діє ще сила виштовхування:
F2 = m * g - Fв,
де F2 - сила, яку показує динамометр у воді (1,6 Н);
Fв - сила виштовхування, яку ми шукаємо.
Закон Архімеда говорить, що вага витісненої рідини дорівнює силі виштовхування, тобто:
Fв = mр * g,
де mр - маса витісненої рідини.
Таким чином, ми можемо виразити масу тіла і масу витісненої рідини через їх об'єми та густини:
m = ρт * Vт,
mр = ρр * Vт,
де ρт - густина тіла;
ρр - густина рідини;
Vт - об'єм тіла.
Підставивши ці вирази в формулу для F2, ми отримаємо:
F2 = ρт * Vт * g - ρр * Vт * g,
або ж:
F2 = g * Vт * (ρт - ρр).
Тепер можна розв'язати систему рівнянь:
4,4 Н = m * g = ρт * Vт * g,
1,6 Н = Fв + m * g = g * Vт * (ρт - ρр) + ρт * Vт * g.
З першого рівняЗ ми можемо виразити масу тіла:
m = 4,4 Н / (9,8 м/с²) ≈ 0,45 кг.
Підставляючи це значення в друге рівняння, ми отримуємо:
1,6 Н = g * Vт * (ρт - ρр) + ρт * Vт * g - m * g
= g * Vт * (ρт - ρр) + ρт * Vт * g - 0,45 кг * 9,8 м/с²
= g * Vт * (ρт - ρр) + ρт * Vт * g - 4,41 Н.
Тепер нам потрібно визначити густину тіла і густину рідини, щоб вирішити цю рівняння для об'єму тіла.
Зазвичай густину води приймають за 1000 кг/м³. Густину тіла можна визначити, порівнюючи його масу з об'ємом у повітрі (тобто коли на нього не діє виштовхувальна сила). Об'єм тіла можна визначити як:
Vт = m / ρт.
Таким чином, ми можемо вирішити рівняння для об'єму тіла:
1,6 Н + 4,41 Н = g * Vт * (ρт - ρр) + ρт * Vт * g
= g * (m / ρт) * (ρт - ρр) + (m / ρт) * ρт * g
= g * m * (ρт - ρр) / ρт + m * g
= g * m * (ρт - ρр + ρт) / ρт
= g * m * ρр / ρт.
Отже,
Vт = (1,6 Н + 4,41 Н) / (9,8 м/с² * 0,45 кг * 1000 кг/м³) ≈ 0,001 м³.
Тепер ми можемо використати формулу для об'єму тіла, щоб визначити його густину:
ρт = m / Vт = 0,45 кг / 0,001 м³ = 450 кг/м³.
Отже, відповідь: об'єм тіла дорівнює 0,001 м³, а його густина дорівнює 450 кг/м³.