Тіло розміщене у повітрі, має вагу 380 Н і об єм 0,045 м3. Чи занурюється це тіло у воді або плаває? Знайти відповідь

Чтобы выяснить, занурится ли данное тело в воде или останется на поверхности, мы можем использовать понятие плавучести. Тело будет плавать, если его плотность меньше плотности жидкости, в которой оно находится. Если плотность тела больше плотности жидкости, оно будет занурено в ней.

Для начала определим плотность тела. Плотность равна массе тела, деленной на его объем. Имея вес тела, мы можем использовать формулу связи веса с массой и ускорением свободного падения:

$$P=m\cdot g,$$

где P - вес тела, m - масса тела, g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с² на поверхности Земли).

Массу тела можно найти, разделив его вес на ускорение свободного падения:

$$m=\frac{P}{g}.$$

Подставляя данное значение массы в формулу плотности:

$$\rho =\frac{m}{V},$$

где $\rho$ - плотность, m - масса тела, V - его объем.

Теперь нам нужно узнать плотность воды. Плотность чистой воды наиболее часто равна 1000 кг/м³.

Если плотность тела меньше плотности воды (т.е. ${\rho }_{\text{тела}}<{\rho }_{\text{воды}}$), то оно будет плавать. Если плотность тела больше плотности воды (т.е. ${\rho }_{\text{тела}}>{\rho }_{\text{воды}}$), то оно будет занурено в воде.

Давайте подставим значения и произведем вычисления:

$$m=\frac{380\text{Н}}{9,8{\text{м/с}}^2}\approx 38,8\text{кг},$$
$${\rho }_{\text{тела}}=\frac{38,8\text{кг}}{0,045{\text{м}}^3}\approx 862,2{\text{кг/м}}^3.$$

Таким образом, мы нашли плотность тела: ${\rho }_{\text{тела}}\approx 862,2{\text{кг/м}}^3$ и плотность воды: ${\rho }_{\text{воды}}=1000{\text{кг/м}}^3$.

Теперь сравним плотности: ${\rho }_{\text{тела}}<{\rho }_{\text{воды}}$.

Итак, плотность данного тела (862,2 кг/м³) больше плотности воды (1000 кг/м³), поэтому оно будет занурено в воде. Тело не будет плавать на поверхности воды, а останется под водой.