Задача 1:
Определите силу Архимеда, действующую на тело объемом 125 см³ в эфире и бензине.
Дано:
Решение:
Сила Архимеда определяется формулой: FA = ρVg, где g ≈ 9.8 м/с² (ускорение свободного падения).
Подставляем значения для эфира:
FAэ = 710 кг/м³ * 0.000125 м³ * 9.8 м/с² ≈ 0.87 Н
Подставляем значения для бензина:
FAб = 800 кг/м³ * 0.000125 м³ * 9.8 м/с² ≈ 0.98 Н
Ответ:
Сила Архимеда в эфире ≈ 0.87 Н
Сила Архимеда в бензине ≈ 0.98 Н
Задача 2:
Чему равна выталкивающая сила, действующая на металлический брусок объемом 0.8 дм³ при его полном погружении в воду?
Дано:
Решение:
FA = ρVg
Подставляем значения:
FA = 1000 кг/м³ * 0.0008 м³ * 9.8 м/с² ≈ 7.84 Н
Ответ:
Выталкивающая сила ≈ 7.84 Н
Задача 3:
Определите объем цилиндра, полностью погруженного в воду, если выталкивающая сила, действующая на него, равна 4 Н?
Дано:
Решение:
Из формулы FA = ρVg выражаем V: V = FA / (ρg)
Подставляем значения:
V = 4 Н / (1000 кг/м³ * 9.8 м/с²) ≈ 0.000408 м³
V ≈ 4.08 * 10-4 м³ = 0.408 дм³ = 408 см³
Ответ:
Объем цилиндра ≈ 408 см³
Задача 4:
Определите силу, действующую на тело, погруженное в воду (см. рис.).
а) Как будет вести себя тело: тонуть; плавать; всплывать?
б) Каков объём тела?
Решение:
а) Анализ поведения тела:
На тело действуют две силы: сила тяжести (Fтяж = 5 Н) и выталкивающая сила (FA = 10 Н).
Так как выталкивающая сила больше силы тяжести, тело будет всплывать.
б) Определение объёма тела:
Так как FA = ρVg, то V = FA / (ρg)
V = 10 Н / (1000 кг/м³ * 9.8 м/с²) ≈ 0.00102 м³
V ≈ 1.02 * 10-3 м³ = 1.02 дм³ = 1020 см³
Ответ:
а) Тело будет всплывать.
б) Объем тела ≈ 1020 см³