Якщо до динамометра, на якому є суцільний тягарець, підвісити тягарець, то показання будуть 5 ньютонів. Однак, якщо

Якщо до динамометра, на якому є суцільний тягарець, підвісити тягарець, то показання будуть 5 ньютонів. Однак, якщо помістити тягарець у воду, то показання знизяться до 3 ньютонів. Необхідно визначити густину речовини, з якої виготовлений тягарець (припустимо, що густина води становить 1000 кг/м³).
Станислав

Станислав

Для решения задачи необходимо использовать закон Архимеда. Согласно этому закону, величина поддерживающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость, равна весу вытесненной жидкости.

В данной задаче у нас имеется динамометр, который измеряет силу, выраженную в ньютонах. Когда тягарец подвешен в воздухе, на динамометре показывается значение 5 Н. Таким образом, это является силой тяжести тягарьца.

Когда тягарец помещается в воду, он начинает вытеснять воду своим объемом. В этом случае показания на динамометре уменьшаются до 3 Н. Разность между показаниями динамометра в воздухе и в воде равна поддерживающей силе, которую оказывает вода на тягарец.

Используя закон Архимеда, можно записать следующее равенство:

\[\text{{поддерживающая сила}} = \text{{вес вытесненной воды}}\]

Так как плотность воды известна и составляет 1000 кг/м³, то можно записать:

\[\text{{поддерживающая сила}} = \text{{плотность воды}} \times \text{{гравитационная постоянная}} \times \text{{объем вытесненной воды}}\]

Объем вытесненной воды равен объему тягарца. Поскольку плотность тягарца является искомой величиной, обозначим её как \(p\). Тогда можно записать:

\[3 = 1000 \times 9.8 \times V\]

где \(3\) – показания на динамометре в воде, \(1000\) – плотность воды в кг/м³, \(9.8\) – гравитационная постоянная (ускорение свободного падения), \(V\) – объем тягарца.

Разделив обе части уравнения на \(1000 \times 9.8\), получаем:

\[V = \frac{3}{1000 \times 9.8}\]

Расчитав данное выражение, получаем значение объема тягарца. Так как плотность равна отношению массы тела к его объему, можно записать:

\[p = \frac{m}{V}\]

где \(m\) – масса тягарца. Так как масса пропорциональна весу, можно сказать, что:

\[m = \frac{5}{9.8}\]

Подставляя значение массы и найденного объема в выражение для плотности, получим окончательный ответ:

\[p = \frac{5}{9.8 \times \frac{3}{1000 \times 9.8}}\]

Выполняя вычисления, найдем значение плотности речовины, из которой изготовлен тягарец.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello