Из какого материала выполнен брусок, если его плотность составляет 2200 кг/м³? Когда брусок положили на плоскую деревянную доску толщиной 0,10 м, он полностью погрузился в воду. Найдите массу бруска и силу, с которой он давит на доску в воде. Учитывайте, что площадь доски равна 0,8 м², а плотность дерева составляет 800 кг/м³.
Veselyy_Kloun
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать принцип Архимеда и формулы для плотности и давления. Давайте решим задачу пошагово:
Шаг 1: Находим массу бруска.
Мы знаем, что плотность бруска составляет 2200 кг/м³. Плотность определяется как масса деленная на объем:
\(\text{{Плотность}} = \frac{{\text{{Масса бруска}}}}{{\text{{Объем бруска}}}}\)
Теперь мы можем переставить формулу, чтобы найти массу:
\(\text{{Масса бруска}} = \text{{Плотность}} \times \text{{Объем бруска}}\)
Шаг 2: Находим объем бруска.
Сначала найдем объем воды, которую вытеснил брусок при погружении в воду. Так как брусок полностью погрузился в воду, его объем равен объему вытесненной воды. Объем - это площадь основания, умноженная на высоту вытесненной воды:
\(\text{{Объем бруска}} = \text{{Площадь основания}} \times \text{{Высота вытесненной воды}}\)
Так как брусок имеет форму параллелепипеда, площадь основания равна площади доски и высоте вытесненной воды равна ее толщина. Подставим известные значения:
\(\text{{Объем бруска}} = 0,8 \, \text{{м²}} \times 0,1 \, \text{{м}}\)
Шаг 3: Вычисляем массу бруска.
Теперь мы можем использовать найденный объем и плотность бруска в формуле для массы бруска:
\(\text{{Масса бруска}} = 2200 \, \text{{кг/м³}} \times (\text{{Площадь основания}} \times \text{{Высота вытесненной воды}})\)
Подставляем значения площади основания и высоты вытесненной воды:
\(\text{{Масса бруска}} = 2200 \, \text{{кг/м³}} \times (0,8 \, \text{{м²}} \times 0,1 \, \text{{м}})\)
Шаг 4: Находим силу, с которой брусок давит на доску в воде.
Сила, с которой брусок давит на доску в воде, равна весу вытесненной воды. Вес можно вычислить, умножив массу на ускорение свободного падения:
\(\text{{Сила}} = \text{{Масса}} \times \text{{Ускорение свободного падения}}\)
Ускорение свободного падения обычно обозначается символом \(g\) и примерно равно \(9,8 \, \text{{м/с²}}\).
Подставляем значения массы и ускорения свободного падения:
\(\text{{Сила}} = \text{{Масса бруска}} \times 9,8 \, \text{{Н/кг}}\)
Шаг 5: Подставляем значения и решаем задачу:
Вычисляем значение массы бруска:
\(\text{{Масса бруска}} = 2200 \, \text{{кг/м³}} \times (0,8 \, \text{{м²}} \times 0,1 \, \text{{м}})\)
Вычисляем силу, с которой брусок давит на доску в воде:
\(\text{{Сила}} = \text{{Масса бруска}} \times 9,8 \, \text{{Н/кг}}\)
Пожалуйста, дайте мне минуту, чтобы вычислить значения.
Шаг 1: Находим массу бруска.
Мы знаем, что плотность бруска составляет 2200 кг/м³. Плотность определяется как масса деленная на объем:
\(\text{{Плотность}} = \frac{{\text{{Масса бруска}}}}{{\text{{Объем бруска}}}}\)
Теперь мы можем переставить формулу, чтобы найти массу:
\(\text{{Масса бруска}} = \text{{Плотность}} \times \text{{Объем бруска}}\)
Шаг 2: Находим объем бруска.
Сначала найдем объем воды, которую вытеснил брусок при погружении в воду. Так как брусок полностью погрузился в воду, его объем равен объему вытесненной воды. Объем - это площадь основания, умноженная на высоту вытесненной воды:
\(\text{{Объем бруска}} = \text{{Площадь основания}} \times \text{{Высота вытесненной воды}}\)
Так как брусок имеет форму параллелепипеда, площадь основания равна площади доски и высоте вытесненной воды равна ее толщина. Подставим известные значения:
\(\text{{Объем бруска}} = 0,8 \, \text{{м²}} \times 0,1 \, \text{{м}}\)
Шаг 3: Вычисляем массу бруска.
Теперь мы можем использовать найденный объем и плотность бруска в формуле для массы бруска:
\(\text{{Масса бруска}} = 2200 \, \text{{кг/м³}} \times (\text{{Площадь основания}} \times \text{{Высота вытесненной воды}})\)
Подставляем значения площади основания и высоты вытесненной воды:
\(\text{{Масса бруска}} = 2200 \, \text{{кг/м³}} \times (0,8 \, \text{{м²}} \times 0,1 \, \text{{м}})\)
Шаг 4: Находим силу, с которой брусок давит на доску в воде.
Сила, с которой брусок давит на доску в воде, равна весу вытесненной воды. Вес можно вычислить, умножив массу на ускорение свободного падения:
\(\text{{Сила}} = \text{{Масса}} \times \text{{Ускорение свободного падения}}\)
Ускорение свободного падения обычно обозначается символом \(g\) и примерно равно \(9,8 \, \text{{м/с²}}\).
Подставляем значения массы и ускорения свободного падения:
\(\text{{Сила}} = \text{{Масса бруска}} \times 9,8 \, \text{{Н/кг}}\)
Шаг 5: Подставляем значения и решаем задачу:
Вычисляем значение массы бруска:
\(\text{{Масса бруска}} = 2200 \, \text{{кг/м³}} \times (0,8 \, \text{{м²}} \times 0,1 \, \text{{м}})\)
Вычисляем силу, с которой брусок давит на доску в воде:
\(\text{{Сила}} = \text{{Масса бруска}} \times 9,8 \, \text{{Н/кг}}\)
Пожалуйста, дайте мне минуту, чтобы вычислить значения.
Знаешь ответ?