Самостоятельная работа. Вариант-1 1. Тело в воздухе весит 4Н, а в воде 2,8Н. Чему равна выталкивающая сила? 2. Вычислите силу Архимеда, действующую в воде на тело объемом 20см³. 3. Определить объем тела, если на тело в воде действует выталкивающая сила ЗН. 4. Тело массой 100г имеет объем 200см³. Какова архимедова сила, действующая на него? Утонет ли это тело в нефти? Вариант-2 1. Тело в воздухе весит 3,5Н, а в воде 2Н. Чему равна выталкивающая сила? 2. Вычислите силу Архимеда, действующую в воде на тело объемом 40см³. 3. Определить объем тела, если на тело в воде действует выталкивающая сила 8Н. 4. Тело массой 200г имеет объем 400см³. Какова архимедова сила, действующая на него? Утонет ли это тело в нефти?

Вариант 1

1. Выталкивающая сила равна разнице веса тела в воздухе и в воде:

\[F_{выт} = P_{возд} - P_{воде} = 4 \, H - 2.8 \, H = 1.2 \, H\]

Ответ: 1,2 Н

2. Сила Архимеда, действующая на тело объемом 20 см³:

\[F_{A} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V_{тела} = 1000 \, кг/м³ \cdot 9.8 \, Н/кг \cdot 20 \cdot 10^{-6} \, м³ = 0.196 \, H ≈ 0.2 \, H\]

Ответ: 0,2 Н

3. Объем тела, на которое действует выталкивающая сила 3 Н:

\[V_{тела} = \frac{F_{A}}{\rho_{воды} \cdot g} = \frac{3 \, H}{1000 \, кг/м³ \cdot 9.8 \, Н/кг} = 0.000306 \, м³ = 0.306 \, л\]

Ответ: 0,306 л

4. Архимедова сила, действующая на тело массой 100 г и объемом 200 см³:

\[F_{A} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V_{тела} = 1000 \, кг/м³ \cdot 9.8 \, Н/кг \cdot 200 \cdot 10^{-6} \, м³ = 1.96 \, H ≈ 2 \, H\]

Плотность тела:

\[\rho_{тела} = \frac{m}{V} = \frac{0.1 \, кг}{200 \cdot 10^{-6} \, м³} = 500 \, кг/м³\]

Плотность нефти ≈ 800-950 кг/м³. Так как плотность тела меньше плотности нефти, то тело будет плавать в нефти.

Ответ: 2 Н, утонет.

Вариант 2

1. Выталкивающая сила равна разнице веса тела в воздухе и в воде:

\[F_{выт} = P_{возд} - P_{воде} = 3.5 \, H - 2 \, H = 1.5 \, H\]

Ответ: 1,5 Н

2. Сила Архимеда, действующая на тело объемом 40 см³:

\[F_{A} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V_{тела} = 1000 \, кг/м³ \cdot 9.8 \, Н/кг \cdot 40 \cdot 10^{-6} \, м³ = 0.392 \, H ≈ 0.4 \, H\]

Ответ: 0,4 Н

3. Объем тела, на которое действует выталкивающая сила 8 Н:

\[V_{тела} = \frac{F_{A}}{\rho_{воды} \cdot g} = \frac{8 \, H}{1000 \, кг/м³ \cdot 9.8 \, Н/кг} = 0.000816 \, м³ = 0.816 \, л\]

Ответ: 0,816 л

4. Архимедова сила, действующая на тело массой 200 г и объемом 400 см³:

\[F_{A} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V_{тела} = 1000 \, кг/м³ \cdot 9.8 \, Н/кг \cdot 400 \cdot 10^{-6} \, м³ = 3.92 \, H ≈ 4 \, H\]

Плотность тела:

\[\rho_{тела} = \frac{m}{V} = \frac{0.2 \, кг}{400 \cdot 10^{-6} \, м³} = 500 \, кг/м³\]

Плотность нефти ≈ 800-950 кг/м³. Так как плотность тела меньше плотности нефти, то тело будет плавать в нефти.