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.