Из какого материала сделан солдатик, если он полностью утонул в реке, а выталкивающая сила равна 1,4 Н? Укажите плотность этого материала в кг/м3.
Морж
Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать представление о плавучести и плотности материалов. Плавучесть определяет способность тела плавать или тонуть в жидкости, и она зависит от плотности самого тела и плотности жидкости, в которой оно находится.
Мы знаем, что солдатик полностью утонул в реке, поэтому можно сказать, что его средняя плотность должна быть больше плотности воды. Если выталкивающая сила равна его весу, то для того чтобы солдатик полностью погрузился, эта сила должна быть больше, чем его вес в воздухе, но меньше его веса в воде.
Мы можем воспользоваться формулой плавучести:
\[F_{выт} = V \cdot g \cdot \rho_{жид} \]
Где:
\(F_{выт}\) - выталкивающая сила,
\(V\) - объем солдатика,
\(g\) - ускорение свободного падения, примем его равным 9,8 м/с\(^2\),
\(\rho_{жид}\) - плотность жидкости (вода) - примем ее равной 1000 кг/м\(^3\).
Мы знаем, что выталкивающая сила равна 1,4 Н. Подставим известные данные в формулу и решим ее относительно плотности материала:
\[1,4 = V \cdot 9,8 \cdot 1000 \]
Теперь нам нужно найти объем солдатика. Поскольку солдатик полностью утонул, мы предполагаем, что его форма ровная, похожая на прямоугольный параллелепипед. Для такой формы объем можно найти, умножив длину на ширину на высоту:
\[V = L \cdot W \cdot H \]
Так как у нас нет конкретных данных о геометрии солдатика, давайте предположим, что его форма примерно кубическая, и возьмем сторону куба равной 1 сантиметру (0,01 метра).
\[V = 0,01 \cdot 0,01 \cdot 0,01 = 0,000001 \ м^3 \]
Теперь, подставив известные значения в формулу:
\[1,4 = 0,000001 \cdot 9,8 \cdot 1000 \cdot \rho_{мат} \]
Решим уравнение относительно плотности материала:
\[\rho_{мат} = \frac{1,4}{0,000001 \cdot 9,8 \cdot 1000} \]
Вычислив данное выражение, получим:
\[\rho_{мат} \approx 142857,14 \ кг/м^3 \]
Таким образом, плотность материала солдатика, сделанного из данного материала, составляет приблизительно 142857,14 кг/м\(^3\).
Мы знаем, что солдатик полностью утонул в реке, поэтому можно сказать, что его средняя плотность должна быть больше плотности воды. Если выталкивающая сила равна его весу, то для того чтобы солдатик полностью погрузился, эта сила должна быть больше, чем его вес в воздухе, но меньше его веса в воде.
Мы можем воспользоваться формулой плавучести:
\[F_{выт} = V \cdot g \cdot \rho_{жид} \]
Где:
\(F_{выт}\) - выталкивающая сила,
\(V\) - объем солдатика,
\(g\) - ускорение свободного падения, примем его равным 9,8 м/с\(^2\),
\(\rho_{жид}\) - плотность жидкости (вода) - примем ее равной 1000 кг/м\(^3\).
Мы знаем, что выталкивающая сила равна 1,4 Н. Подставим известные данные в формулу и решим ее относительно плотности материала:
\[1,4 = V \cdot 9,8 \cdot 1000 \]
Теперь нам нужно найти объем солдатика. Поскольку солдатик полностью утонул, мы предполагаем, что его форма ровная, похожая на прямоугольный параллелепипед. Для такой формы объем можно найти, умножив длину на ширину на высоту:
\[V = L \cdot W \cdot H \]
Так как у нас нет конкретных данных о геометрии солдатика, давайте предположим, что его форма примерно кубическая, и возьмем сторону куба равной 1 сантиметру (0,01 метра).
\[V = 0,01 \cdot 0,01 \cdot 0,01 = 0,000001 \ м^3 \]
Теперь, подставив известные значения в формулу:
\[1,4 = 0,000001 \cdot 9,8 \cdot 1000 \cdot \rho_{мат} \]
Решим уравнение относительно плотности материала:
\[\rho_{мат} = \frac{1,4}{0,000001 \cdot 9,8 \cdot 1000} \]
Вычислив данное выражение, получим:
\[\rho_{мат} \approx 142857,14 \ кг/м^3 \]
Таким образом, плотность материала солдатика, сделанного из данного материала, составляет приблизительно 142857,14 кг/м\(^3\).
Знаешь ответ?