Какова сила, которая выталкивает стальную деталь объемом 25 см3, когда она находится в воде? Плотность стали составляет 7800 кг/м3, плотность воды - 1000 кг/м3. Определите правильный вариант ответа: 2,5 Н или 0,25 Н.
Martyshka
Для решения данной задачи нам понадобятся знания о плавучести тела в жидкости и применение закона Архимеда. Закон Архимеда утверждает, что на любое тело, погруженное в жидкость (или газ), действует сила поддержания, равная весу вытесненной этим телом жидкости (газа).
Сначала найдем массу стальной детали. Масса (m) можно найти, умножив объем (V) на плотность (ρ). В данном случае объем составляет 25 см^3, а плотность стали - 7800 кг/м^3. Чтобы иметь одни единицы измерения, переведем объем из см^3 в м^3, умножив на \(10^{-6}\) (1 см^3 = \(10^{-6}\) м^3):
\(V = 25 \times 10^{-6} \, \text{м}^3\)
Теперь найдем массу:
\(m = V \times \rho = 25 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 \times 7800 \, \text{кг/м}^3\)
\(m = 0.195 \, \text{кг}\)
Теперь вычислим вес стальной детали \(F = m \times g\), где g - ускорение свободного падения, приближенно равное 9,8 м/с^2:
\(F = 0.195 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2\)
\(F = 1.911 \, \text{Н}\)
Теперь найдем вес вытесненной воды \(F_{\text{жидкости}}\). Масса вытесненной воды равна массе стальной детали, так как объем детали равен объему вытесненной жидкости. Используя плотность воды - 1000 кг/м^3, найдем вес вытесненной воды:
\(F_{\text{жидкости}} = m \times g = 0.195 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2\)
\(F_{\text{жидкости}} = 1.911 \, \text{Н}\)
Таким образом, сила, которая выталкивает стальную деталь при погружении в воду, равна весу вытесненной воды и составляет 1.911 Н. Следовательно, правильный вариант ответа - 1.911 Н.
Сначала найдем массу стальной детали. Масса (m) можно найти, умножив объем (V) на плотность (ρ). В данном случае объем составляет 25 см^3, а плотность стали - 7800 кг/м^3. Чтобы иметь одни единицы измерения, переведем объем из см^3 в м^3, умножив на \(10^{-6}\) (1 см^3 = \(10^{-6}\) м^3):
\(V = 25 \times 10^{-6} \, \text{м}^3\)
Теперь найдем массу:
\(m = V \times \rho = 25 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 \times 7800 \, \text{кг/м}^3\)
\(m = 0.195 \, \text{кг}\)
Теперь вычислим вес стальной детали \(F = m \times g\), где g - ускорение свободного падения, приближенно равное 9,8 м/с^2:
\(F = 0.195 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2\)
\(F = 1.911 \, \text{Н}\)
Теперь найдем вес вытесненной воды \(F_{\text{жидкости}}\). Масса вытесненной воды равна массе стальной детали, так как объем детали равен объему вытесненной жидкости. Используя плотность воды - 1000 кг/м^3, найдем вес вытесненной воды:
\(F_{\text{жидкости}} = m \times g = 0.195 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2\)
\(F_{\text{жидкости}} = 1.911 \, \text{Н}\)
Таким образом, сила, которая выталкивает стальную деталь при погружении в воду, равна весу вытесненной воды и составляет 1.911 Н. Следовательно, правильный вариант ответа - 1.911 Н.
Знаешь ответ?