Задача 537
Краткое пояснение: Сначала вычислим объемы брусков, затем рассчитаем архимедовы силы для каждого бруска в воде и керосине, используя формулу Архимеда.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Вычислим объем первого бруска:
\[ V_1 = 2 \cdot 5 \cdot 10 = 100 \text{ см}^3 = 0.0001 \text{ м}^3 \]
- Шаг 2: Вычислим объем второго бруска:
\[ V_2 = 0.2 \cdot 0.5 \cdot 1 = 0.1 \text{ м}^3 \]
- Шаг 3: Плотность пресной воды: \( \rho_{воды} = 1000 \text{ кг/м}^3 \). Плотность керосина: \( \rho_{керосина} = 800 \text{ кг/м}^3 \). Ускорение свободного падения: \( g = 9.8 \text{ м/с}^2 \).
- Шаг 4: Рассчитаем архимедову силу для первого бруска в воде:
\[ F_{A1, вода} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V_1 = 1000 \cdot 9.8 \cdot 0.0001 = 0.98 \text{ Н} \]
- Шаг 5: Рассчитаем архимедову силу для первого бруска в керосине:
\[ F_{A1, керосин} = \rho_{керосина} \cdot g \cdot V_1 = 800 \cdot 9.8 \cdot 0.0001 = 0.784 \text{ Н} \]
- Шаг 6: Рассчитаем архимедову силу для второго бруска в воде:
\[ F_{A2, вода} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V_2 = 1000 \cdot 9.8 \cdot 0.1 = 980 \text{ Н} \]
- Шаг 7: Рассчитаем архимедову силу для второго бруска в керосине:
\[ F_{A2, керосин} = \rho_{керосина} \cdot g \cdot V_2 = 800 \cdot 9.8 \cdot 0.1 = 784 \text{ Н} \]
Ответ:
- Для первого бруска: Архимедова сила в воде - 0.98 Н, в керосине - 0.784 Н.
- Для второго бруска: Архимедова сила в воде - 980 Н, в керосине - 784 Н.
Задача 538
Краткое пояснение: Выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости. Используем это, чтобы найти силы для разных объемов вытесненной воды. Различие сил объясняется разными объемами вытесненной жидкости.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Выталкивающая сила, когда брусок плавает:
\[ F_{A1} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V_1 = 1000 \cdot 9.8 \cdot 0.72 = 7056 \text{ Н} \]
- Шаг 2: Выталкивающая сила, когда брусок полностью погружен:
\[ F_{A2} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V_2 = 1000 \cdot 9.8 \cdot 0.9 = 8820 \text{ Н} \]
Ответ:
- Выталкивающая сила, когда брусок плавает, равна 7056 Н.
- Выталкивающая сила, когда брусок полностью погружен, равна 8820 Н.
- Силы различны, так как объемы вытесненной воды разные.