Какова высота h1, на которую шарик поднимется после выхода из воды, если его масса m = 0,25 кг, объем V

Какова высота h1, на которую шарик поднимется после выхода из воды, если его масса m = 0,25 кг, объем V = 1,0 дм3, плотность шарика меньше плотности воды, и он падает в воду с высоты H = 2 м, погружаясь на глубину h = 0,5 м? При этом считать, что сила сопротивления воды постоянна, а сопротивление воздуха можно не учитывать. Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с2. Ответ представить в виде целого числа, без указания единицы измерения.
Пуфик

Пуфик

Для решения данной задачи мы можем использовать закон Архимеда, который гласит: любое тело, погружаемое в жидкость, получает поддержку со стороны силы Архимеда, равной весу вытесненной этим телом жидкости.

Для начала, рассчитаем объем вытесненной шариком воды. Поскольку дано, что объем шарика равен V=1,0 дм3, то именно столько жидкости будет вытеснено.

Теперь, воспользуемся формулой для рассчета силы Архимеда:

FАрх=ρVg,

где ρ - плотность воды, V - объем вытесненной воды, g - ускорение свободного падения.

Из условия известно, что плотность шарика меньше плотности воды. Пусть плотность шарика равна ρш, а плотность воды - ρв.

Тогда условие плотности можно записать следующим образом: ρш<ρв.

Так как мы знаем, что сила Архимеда равна весу вытесненной воды, то мы можем записать следующее равенство:

FАрх=mg,

где m - масса шарика.

Отсюда, вытекает следующая формула для вычисления высоты поднятия шарика:

h1=FАрхmg.

Теперь рассчитаем все необходимые значения:

Масса шарика, m=0,25 кг.

Ускорение свободного падения, g=10 м/с2.

Плотность воды, ρв=1000 кг/м3 (так как 1 дм3 = 0,001 м3).

Объем вытесненной воды, V=1,0 дм3 = 0,001 м3.

Плотность шарика, ρш, задана не явно и она меньше плотности воды.

Теперь можем вычислить силу Архимеда:

FАрх=ρвVg.

Подставим все известные значения в формулу:

FАрх=10000,00110=10 Н.

Теперь, найдем высоту поднятия шарика:

h1=FАрхmg=100,2510=40 м.

Таким образом, высота поднятия шарика после выхода из воды равна 40 метрам. ответ: h1=40.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello