Вопрос:

Первая станция «Решение задач». 1) Чему равна архимедова сила, действующая на кусок мрамора объемом 40 см³, наполовину погруженный в воду? (1 балл) 2) На тело объемом 10 дм3 при полном погружении в жидкость действует выталкивающая сила 80 Н. Какая это жидкость? (2балла) 3) Какая требуется сила, чтобы удержать под водой пробковый пояс массой 2 кг, объем которого 10 дм³? (3 балла)

Ответ:

1) Для решения задачи необходимо воспользоваться формулой для архимедовой силы: $$F_A = \rho * g * V_{погруженной части}$$ Где: $$F_A$$ - архимедова сила, $$\rho$$ - плотность жидкости (в данном случае воды, примерно 1000 кг/м³), $$g$$ - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²), $$V_{погруженной части}$$ - объем погруженной части тела. Сначала переведем объем мрамора из см³ в м³: $$40 см³ = 40 * 10^{-6} м³ = 4 * 10^{-5} м³$$ Так как мрамор погружен наполовину, то: $$V_{погруженной части} = \frac{1}{2} * 4 * 10^{-5} м³ = 2 * 10^{-5} м³$$ Теперь подставим значения в формулу: $$F_A = 1000 кг/м³ * 9.8 м/с² * 2 * 10^{-5} м³ = 0.196 Н$$ Ответ: Архимедова сила равна 0.196 Н. 2) Чтобы определить, что это за жидкость, используем ту же формулу для архимедовой силы: $$F_A = \rho * g * V$$ Выразим плотность жидкости: $$\rho = \frac{F_A}{g * V}$$ Дано: $$F_A = 80 Н$$ $$V = 10 дм³ = 0.01 м³$$ $$g = 9.8 м/с²$$ Подставим значения: $$\rho = \frac{80 Н}{9.8 м/с² * 0.01 м³} ≈ 816.33 кг/м³$$ Плотность около 816.33 кг/м³ соответствует керосину. Ответ: Это керосин. 3) Чтобы удержать пробковый пояс под водой, нужно приложить силу, равную разнице между архимедовой силой и силой тяжести, действующей на пояс. $$F = F_A - P$$ Где: $$F$$ - необходимая сила, $$F_A$$ - архимедова сила, $$P$$ - сила тяжести. Архимедова сила: $$F_A = \rho * g * V$$ $$F_A = 1000 кг/м³ * 9.8 м/с² * 0.01 м³ = 98 Н$$ Сила тяжести: $$P = m * g$$ $$P = 2 кг * 9.8 м/с² = 19.6 Н$$ Теперь найдем необходимую силу: $$F = 98 Н - 19.6 Н = 78.4 Н$$ Ответ: Требуется сила 78.4 Н.
Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие