Решение: На тело, плавающее в жидкости, действуют 2 силы: сила тяжести (направлена вниз) и сила Архимеда (направлена вверх).
1) Сила тяжести определяется как произведение массы тела на ускорение свободного падения (это второй закон Ньютона): . В свою очередь, масса тела равна произведению объема тела на его плотность : Таким образом, сила тяжести определяется так
2) Сила Архимеда - это выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость. Она определяется так , где - это плотность жидкости, - объем части тела, погруженной в жидкость.
Наконец, приравняем эти силы или .
Таким образом, мы можем определить плотность тела , зная плотность жидкости и отношение объема погруженной в жидкости части тела к объему тела : Определив плотность керосина из справочника посчитаем плотность вещества тела: кг/м³.
1) По условию, в воду погружена часть круга объёма V=30/3=10 дм³=0,001 м³. Архимедова сила равна весу воды такого же объёма: F=1000*V*g=1000*0,001*g=9,81 Н. ответ: 9,81 Н.
2) По условию, вес P вытесненной телом жидкости объёмом V=2 дм³=0,002 м³ равен 14,2Н. Тогда плотность жидкости ρ = P/(V*g)=14,2/(0,002*9,81)≈723 кг/м³, что близко к плотности бензина или эфира (710 кг/м³). ответ: бензин или эфир.
3) Плотность керосина ρ1=800 кг/м³, поэтому на опущенный в него брусок будет действовать сила Архимеда F1=800*0,00005*g Н. В воздухе, если пренебречь действующей со стороны воздуха силой Архимеда, на брусок действует лишь сила тяжести F2=ρ2*V*g=7800*0,00005*g. Тогда в керосине брусок действует на динамометр с силой F3=F2-F1=7000*0,00005*g≈3,43 H.
4) На пояс действует сила тяжести F1=m*g=19,62 Н. В то же время на него действует сила Архимеда F2=1000*0,00625*g=61,315 Н. Тогда вес груза P=F2-F1=41,6925 Н.
Найти:
Решение:
На тело, плавающее в жидкости, действуют 2 силы: сила тяжести (направлена вниз) и сила Архимеда (направлена вверх).
1) Сила тяжести
В свою очередь, масса тела равна произведению объема тела
Таким образом, сила тяжести определяется так
2) Сила Архимеда
где
Наконец, приравняем эти силы
или
Таким образом, мы можем определить плотность тела
Определив плотность керосина из справочника посчитаем плотность вещества тела:
ответ: 600 кг/м³.
2) По условию, вес P вытесненной телом жидкости объёмом V=2 дм³=0,002 м³ равен 14,2Н. Тогда плотность жидкости ρ = P/(V*g)=14,2/(0,002*9,81)≈723 кг/м³, что близко к плотности бензина или эфира (710 кг/м³). ответ: бензин или эфир.
3) Плотность керосина ρ1=800 кг/м³, поэтому на опущенный в него брусок будет действовать сила Архимеда F1=800*0,00005*g Н. В воздухе, если пренебречь действующей со стороны воздуха силой Архимеда, на брусок действует лишь сила тяжести F2=ρ2*V*g=7800*0,00005*g. Тогда в керосине брусок действует на динамометр с силой F3=F2-F1=7000*0,00005*g≈3,43 H.
4) На пояс действует сила тяжести F1=m*g=19,62 Н. В то же время на него действует сила Архимеда F2=1000*0,00625*g=61,315 Н. Тогда вес груза P=F2-F1=41,6925 Н.