Каков объем полости внутри полого железного шара, если его вес в воздухе составляет 5 Н, а в воде — 3 Н, при условии

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует поддерживающая сила, равная весу вытесненной жидкости.

Давайте посмотрим на каждое условие задачи пошагово:

1. Вес шара в воздухе составляет 5 Н. Это означает, что воздух оказывает на шар силу, равную 5 Н.

2. Вес шара в воде составляет 3 Н. Теперь вода оказывает на шар силу, равную 3 Н. Заметим, что вес в воде меньше веса в воздухе, так как плотность воды меньше плотности железа.

Теперь давайте воспользуемся принципом Архимеда, чтобы найти объем полости внутри полого железного шара.

1. Найдем вес вытесненной жидкости. В данной задаче вытесняется вода, поэтому вес вытесненной воды будет равен силе поддерживания водой шара, то есть 3 Н.

2. Теперь нам нужно найти плотность железного шара. Дано, что плотность железа равна 7,87 г/см^3. Мы должны перевести ее в кг/м^3, что равно 7870 кг/м^3.

3. Теперь мы можем использовать формулу для нахождения объема вытесненной жидкости:

\[V = \frac{m}{\rho}\]

где V - объем вытесненной жидкости, m - масса вытесненной жидкости, \(\rho\) - плотность вытесняющего материала (в нашем случае, железа).

Найдем массу вытесненной жидкости. Масса вытесненной жидкости равна ее весу, деленному на ускорение свободного падения (g), которое примерно равно 9,8 м/с^2. В нашем случае, m = 3 Н / 9,8 м/с^2 ≈ 0,31 кг.

Теперь подставим все значения в формулу:

\[V = \frac{0,31 кг}{7870 кг/м^3} ≈ 3,94 × 10^{-5} м^3\]

Таким образом, объем полости внутри полого железного шара составляет приблизительно 3,94 × 10^{-5} м^3.