4. The reading of the dynamometer, to which a solid cylinder is attached, is equal to 8 N. When the cylinder is fully immersed in water, the reading of the dynamometer becomes equal to z N. a) Determine the buoyant force acting on the cylinder. b) Find the volume of the cylinder. c) Find the density of the material from which the cylinder is made.
Lisa
Давайте разберем пошаговое решение этой задачи.
a) Чтобы определить поддерживающую силу, действующую на цилиндр (сила Архимеда), мы должны сравнить два случая: когда цилиндр свободен в воздухе (первое измерение) и когда он полностью погружен в воде (второе измерение). Разница между этими двумя измерениями покажет нам силу Архимеда.
Из условия задачи мы знаем, что первое измерение равно 8 Н, а второе измерение равно z Н. Таким образом, поддерживающая сила на цилиндре равна разнице между первым и вторым измерениями:
\[F_{\text{поддерж}} = \text{второе измерение} - \text{первое измерение} = z - 8 \, \text{Н}\]
b) Чтобы найти объем цилиндра, мы можем использовать формулу для объема цилиндра:
\[V = \frac{{\text{поддерживающая сила}}}{{\text{плотность вещества}} \times g}\]
где g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²).
Мы уже знаем поддерживающую силу (полученную в пункте a)), нам нужно также найти плотность вещества, из которого сделан цилиндр. Для этого перейдем к пункту c).
c) Чтобы найти плотность вещества, из которого сделан цилиндр, нам понадобится объем и масса цилиндра. Массу можно найти, используя формулу:
\[m = \frac{{\text{поддерживающая сила}}}{{g}}\]
Далее, чтобы найти плотность, мы используем формулу плотности:
\[\text{плотность} = \frac{{\text{масса}}}{{\text{объем}}}\]
Найденный объем мы можем использовать для ответа на пункт b).
Пошаговое решение заключается в вычислении поддерживающей силы, объема и плотности. Давайте начнем с пункта a) и вычислим поддерживающую силу.
a) Чтобы определить поддерживающую силу, действующую на цилиндр (сила Архимеда), мы должны сравнить два случая: когда цилиндр свободен в воздухе (первое измерение) и когда он полностью погружен в воде (второе измерение). Разница между этими двумя измерениями покажет нам силу Архимеда.
Из условия задачи мы знаем, что первое измерение равно 8 Н, а второе измерение равно z Н. Таким образом, поддерживающая сила на цилиндре равна разнице между первым и вторым измерениями:
\[F_{\text{поддерж}} = \text{второе измерение} - \text{первое измерение} = z - 8 \, \text{Н}\]
b) Чтобы найти объем цилиндра, мы можем использовать формулу для объема цилиндра:
\[V = \frac{{\text{поддерживающая сила}}}{{\text{плотность вещества}} \times g}\]
где g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²).
Мы уже знаем поддерживающую силу (полученную в пункте a)), нам нужно также найти плотность вещества, из которого сделан цилиндр. Для этого перейдем к пункту c).
c) Чтобы найти плотность вещества, из которого сделан цилиндр, нам понадобится объем и масса цилиндра. Массу можно найти, используя формулу:
\[m = \frac{{\text{поддерживающая сила}}}{{g}}\]
Далее, чтобы найти плотность, мы используем формулу плотности:
\[\text{плотность} = \frac{{\text{масса}}}{{\text{объем}}}\]
Найденный объем мы можем использовать для ответа на пункт b).
Пошаговое решение заключается в вычислении поддерживающей силы, объема и плотности. Давайте начнем с пункта a) и вычислим поддерживающую силу.
Знаешь ответ?