Какое отношение силы выталкивания на стальной шар к силе выталкивания

Question

Физика: Какое отношение силы выталкивания на стальной шар к силе выталкивания на алюминиевый шар после их погружения в воду?

Евгений · Accepted Answer

Для того чтобы решить эту задачу, давайте вспомним принцип Архимеда. Этот принцип гласит, что на тело, погруженное в жидкость или газ, действует сила, равная весу вытесненной им жидкости или газа. Эта сила направлена вертикально вверх и называется силой выталкивания.

Поскольку оба шара погружены в воду, сравним их силу выталкивания. Сила выталкивания зависит от объема погруженного тела и плотности жидкости. Плотность стали выше, чем плотность алюминия, поэтому объем стального шара будет меньше для того же веса.

Давайте обозначим силу выталкивания на стальной шар как \( F_{\text{ст}} \) и на алюминиевый шар как \( F_{\text{ал}} \). Тогда отношение этих сил будет равно отношению объемов шаров, умноженных на их плотности:
\[ \frac{F_{\text{ст}}}{F_{\text{ал}}} = \frac{V_{\text{ст}} \cdot \rho_{\text{вода}}}{V_{\text{ал}} \cdot \rho_{\text{вода}}} \]

Поскольку плотность воды одинакова для обоих шаров, можно упростить формулу до:
\[ \frac{F_{\text{ст}}}{F_{\text{ал}}} = \frac{V_{\text{ст}}}{V_{\text{ал}}} \]

Так как объем стального шара меньше, чем объем алюминиевого шара для того же веса, отношение силы выталкивания на стальной шар к силе выталкивания на алюминиевый шар будет меньше 1. То есть сила выталкивания на стальной шар будет меньше силы выталкивания на алюминиевый шар.

Какое отношение силы выталкивания на стальной шар к силе выталкивания на алюминиевый шар после их погружения в воду?

Евгений

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!