Какова сила, с которой нить подвеса растягивается, когда масса мраморного шарика весит 150 грамм и он находится

Какова сила, с которой нить подвеса растягивается, когда масса мраморного шарика весит 150 грамм и он находится полностью погруженным в воде? Плотность воды составляет 1000 килограммов на кубический метр, а мрамора - 2700 килограммов на кубический метр.
Yaroslav

Yaroslav

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон Архимеда. Закон Архимеда гласит, что любое тело, погруженное в жидкость, испытывает со стороны этой жидкости внимающую силу, равную весу вытесненной жидкости.

В данном случае, мраморный шарик полностью погружен в воду, поэтому внимающая сила, с которой нить подвеса растягивается, будет равна весу вытесненной воды.

Чтобы найти вес вытесненной воды, необходимо умножить объем вытесненной воды на плотность воды.

Объем вытесненной воды равен объему мраморного шарика, так как он полностью погружен в воду. Объем шарика можно найти, используя формулу для объема шара:

\[V = \frac{4}{3}\pi r^3\]

где \(V\) - объем шарика, \(\pi\) - число пи (приближенно 3,14), \(r\) - радиус шара.

Чтобы найти радиус шара, нужно знать его массу и плотность мрамора. Пользуясь формулой для плотности:

\[\text{плотность} = \frac{\text{масса}}{\text{объем}}\]

можно выразить объем шарика:

\[\text{объем} = \frac{\text{масса}}{\text{плотность мрамора}}\]

Теперь, имея объем шарика, можем найти радиус шара. Подставим найденное значение радиуса шара в формулу для объема:

\[V = \frac{4}{3}\pi(\text{радиус})^3\]

Теперь у нас есть объем вытесненной воды. Массу вытесненной воды можно найти, умножив объем на плотность воды:

\[\text{масса воды} = \text{объем воды} \times \text{плотность воды}\]

Так как по условию задачи масса шарика равна 150 граммам, найдем массу воды:

\[\text{масса воды} = 150 \text{ г} = 0,15 \text{ кг}\]

Итак, теперь мы знаем массу вытесненной воды. Эта масса будет равна весу вытесненной воды, а также внимающей силе, с которой растягивается нить подвеса.

Используем силу тяжести для нахождения силы:

\[\text{Сила} = \text{масса} \times \text{ускорение свободного падения}\]

где ускорение свободного падения \(g\) составляет около 9,8 м/с².

Силу можно найти, разделив массу воды на ускорение свободного падения:

\[\text{Сила} = \frac{\text{масса воды}}{\text{ускорение свободного падения}} = \frac{0,15 \text{ кг}}{9,8 \text{ м/с}^2}\]

Подставим числа в эту формулу и произведем вычисления:

\[\text{Сила} = \frac{0,15}{9,8} \approx 0,015 \text{ Н}\]

Таким образом, сила, с которой растягивается нить подвеса, составляет примерно 0,015 Н.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello