Краткая запись:
- Масса бруска (m): 32 г
- Объем бруска (V): 80 см³
- Найти: Объем надводной части (Vнадв) — ?
Краткое пояснение: Когда тело плавает, сила Архимеда, действующая на погруженную часть, равна силе тяжести всего тела. Мы можем найти объем погруженной части, а затем вычесть его из общего объема, чтобы найти объем надводной части.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Определяем силу тяжести бруска (Fтяж). Переводим массу в кг: \( m = 32 \text{ г} = 0.032 \text{ кг} \). Используем \( g = 9.8 \text{ Н/кг} \).
\( F_{тяж} = m imes g \)
\( F_{тяж} = 0.032 \text{ кг} imes 9.8 \text{ Н/кг} = 0.3136 \text{ Н} \). - Шаг 2: Поскольку брусок плавает, сила Архимеда (FA) равна силе тяжести.
\( F_A = 0.3136 \text{ Н} \). - Шаг 3: Находим объем погруженной части бруска (Vпогр), используя формулу силы Архимеда \( F_A = \rho_{воды} imes g imes V_{погр} \). Плотность воды \( \rho_{воды} = 1000 \text{ кг/м}^3 \). Для удобства переведем FA в Н и Vпогр в м³.
\( V_{погр} = \frac{F_A}{\rho_{воды} imes g} \)
\( V_{погр} = \frac{0.3136 \text{ Н}}{1000 \text{ кг/м}^3 imes 9.8 \text{ Н/кг}} = \frac{0.3136}{9800} \text{ м}^3 = 0.000032 \text{ м}^3 \). - Шаг 4: Переводим объем погруженной части в см³ (1 м³ = 1 000 000 см³).
\( V_{погр} = 0.000032 \text{ м}^3 imes 1 000 000 \text{ см}^3 = 32 \text{ см}^3 \). - Шаг 5: Находим объем надводной части бруска (Vнадв).
\( V_{надв} = V - V_{погр} \)
\( V_{надв} = 80 \text{ см}^3 - 32 \text{ см}^3 \) - Шаг 6: Вычисляем итоговое значение.
\( V_{надв} = 48 \text{ см}^3 \).
Ответ: 48 см³