Яка густина речовини, з якої виготовлена куля, якщо її вага в повітрі становить 14 ньютона і 12,8 ньютона в воді, при умові, що густина води дорівнює 1000 кілограмів на кубічний метр?
Solnechnyy_Kalligraf
Для решения этой задачи, нам пригодится знание закона Архимеда. Закон Архимеда гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесняемой этим телом жидкости. Эта сила направлена вверх и называется поддерживающей силой.
Давайте использовать этот закон, чтобы решить задачу. Мы знаем, что вес кули в воде составляет 12,8 Н, то есть вода создает поддерживающую силу на эту кулю, равную 12,8 Н. Теперь мы можем использовать эту информацию для расчета густоты материала, из которого сделана куля.
Вес воды, вытесненной кулей, равен ее поддерживающей силе. Вода имеет густоту 1000 кг/м³, поэтому объем воды, вытесненной кулей, можно найти, разделив поддерживающую силу на густоту воды:
\[V_{\text{воды}} = \frac{{\text{поддерживающая сила}}}{{\text{густота воды}}} = \frac{{12,8 \, \text{Н}}}{{1000 \, \text{кг/м}^3}} \approx 0,0128 \, \text{м}^3\]
Так как куля полностью погружена в воду, объем воды, вытесненной кулей, также равен объему кули:
\[V_{\text{воды}} = V_{\text{кули}}\]
Мы знаем, что масса тела равна его весу в условиях свободного падения. Масса кули – это вес кули, деленный на ускорение свободного падения (приближенно принимается равным 9,8 м/с²):
\[m_{\text{кули}} = \frac{{\text{вес кули}}}{{\text{ускорение свободного падения}}} = \frac{{14 \, \text{Н}}}{{9,8 \, \text{м/с}^2}} \approx 1,43 \, \text{кг}\]
Теперь мы можем найти плотность материала, из которого сделана куля:
\[\text{плотность} = \frac{{\text{масса}}}{{\text{объем}}} = \frac{{1,43 \, \text{кг}}}{{0,0128 \, \text{м}^3}} \approx 111,72 \, \text{кг/м}^3\]
Таким образом, плотность материала, из которого сделана куля, составляет примерно 111,72 кг/м³.
Давайте использовать этот закон, чтобы решить задачу. Мы знаем, что вес кули в воде составляет 12,8 Н, то есть вода создает поддерживающую силу на эту кулю, равную 12,8 Н. Теперь мы можем использовать эту информацию для расчета густоты материала, из которого сделана куля.
Вес воды, вытесненной кулей, равен ее поддерживающей силе. Вода имеет густоту 1000 кг/м³, поэтому объем воды, вытесненной кулей, можно найти, разделив поддерживающую силу на густоту воды:
\[V_{\text{воды}} = \frac{{\text{поддерживающая сила}}}{{\text{густота воды}}} = \frac{{12,8 \, \text{Н}}}{{1000 \, \text{кг/м}^3}} \approx 0,0128 \, \text{м}^3\]
Так как куля полностью погружена в воду, объем воды, вытесненной кулей, также равен объему кули:
\[V_{\text{воды}} = V_{\text{кули}}\]
Мы знаем, что масса тела равна его весу в условиях свободного падения. Масса кули – это вес кули, деленный на ускорение свободного падения (приближенно принимается равным 9,8 м/с²):
\[m_{\text{кули}} = \frac{{\text{вес кули}}}{{\text{ускорение свободного падения}}} = \frac{{14 \, \text{Н}}}{{9,8 \, \text{м/с}^2}} \approx 1,43 \, \text{кг}\]
Теперь мы можем найти плотность материала, из которого сделана куля:
\[\text{плотность} = \frac{{\text{масса}}}{{\text{объем}}} = \frac{{1,43 \, \text{кг}}}{{0,0128 \, \text{м}^3}} \approx 111,72 \, \text{кг/м}^3\]
Таким образом, плотность материала, из которого сделана куля, составляет примерно 111,72 кг/м³.
Знаешь ответ?