Груз, объем которого определяли при помощи отливного сосуда, вытеснил 250 г воды. Какая выталкивающая сила действует на это тело в воде? А какой она станет, если тело погрузить в керосин?

Для решения этой задачи нам потребуется знание закона Архимеда и плотностей воды и керосина.

1. Выталкивающая сила в воде:

Закон Архимеда гласит, что на тело, погруженное в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу жидкости (или газа), вытесненной этим телом. Поскольку груз вытеснил 250 г воды, мы можем рассчитать вес этой воды, который и будет равен выталкивающей силе.

Сначала переведем массу воды в килограммы: 250 г = 0.25 кг.

Затем вычислим вес воды, используя формулу:

$$P = mg$$

где:

• ( P ) - вес (сила тяжести), измеряется в Ньютонах (Н)
• ( m ) - масса, измеряется в килограммах (кг)
• ( g ) - ускорение свободного падения, приблизительно равно 9.8 м/с²

Подставляем значения:

$$P = 0.25 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 2.45 \text{ Н}$$

Таким образом, выталкивающая сила, действующая на тело в воде, равна 2.45 Н.

2. Выталкивающая сила в керосине:

Теперь нужно рассчитать выталкивающую силу, когда тело погружено в керосин. Для этого нам понадобится плотность керосина. Плотность керосина приблизительно равна 800 кг/м³ (0.8 г/см³), а плотность воды 1000 кг/м³.

Мы знаем, что объем вытесненной воды равен объему тела. Масса вытесненной воды ( m_\text{воды} = 0.25 \text{ кг} ). Найдем объем тела:

$$V = \frac{m_\text{воды}}{\rho_\text{воды}} = \frac{0.25 \text{ кг}}{1000 \text{ кг/м}^3} = 0.00025 \text{ м}^3$$

Теперь рассчитаем массу керосина, который вытеснит тело такого же объема:

$$m_\text{керосина} = V \cdot \rho_\text{керосина} = 0.00025 \text{ м}^3 \cdot 800 \text{ кг/м}^3 = 0.2 \text{ кг}$$

Найдем вес вытесненного керосина, который и будет равен выталкивающей силе в керосине:

$$P_\text{керосина} = m_\text{керосина} \cdot g = 0.2 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 1.96 \text{ Н}$$

Ответ:

Выталкивающая сила в воде: 2.45 Н

Выталкивающая сила в керосине: 1.96 Н