Детский воздушный шарик, наполненный водородом, поднимается, потому что плотность водорода меньше плотности воздуха, и на шарик действует выталкивающая сила Архимеда, которая больше силы тяжести, действующей на шарик. Надутый воздухом шарик опускается, так как плотность воздуха внутри шарика и снаружи примерно одинакова, и сила тяжести, действующая на шарик, больше выталкивающей силы.
Чтобы найти выталкивающую силу, действующую на рыбу, нужно использовать формулу силы Архимеда: \[F_A = \rho_ж g V_п\] где \[\rho_ж\] — плотность жидкости (воды), \[g\] — ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с²), \[V_п\] — объем вытесненной жидкости (в данном случае, объем рыбы).
Переведем объем из см³ в м³: 600 см³ = 0.0006 м³
Теперь подставим значения в формулу: \[F_A = 1000 \,\text{кг/м}^3 \cdot 9.8 \,\text{м/с}^2 \cdot 0.0006 \,\text{м}^3 = 5.88 \,\text{Н}\]
Выталкивающая сила, действующая на рыбу, равна 5.88 Н.
Архимедова сила, действующая на тело в керосине, равна разнице между весом тела в воздухе и весом тела в керосине.
\[F_A = P_{воздухе} - P_{керосине}\]
Подставим значения: \[F_A = 45 \,\text{Н} - 30 \,\text{Н} = 15 \,\text{Н}\]
Архимедова сила, действующая на тело в керосине, равна 15 Н.
Чтобы определить, будет ли тело плавать в бензине, нужно сравнить плотность тела и плотность бензина. Плотность бензина примерно равна 700 кг/м³.
Сначала найдем плотность тела: \[\rho_{тела} = \frac{m}{V}\] где \[m\] — масса тела, \[V\] — объем тела.
Подставим значения: \[\rho_{тела} = \frac{70 \,\text{кг}}{0.5 \,\text{м}^3} = 140 \,\text{кг/м}^3\]
Так как плотность тела (140 кг/м³) меньше плотности бензина (700 кг/м³), тело будет плавать в бензине.
Ответ: 1) Детский шарик поднимается из-за меньшей плотности водорода. 2) 5.88 Н. 3) 15 Н. 4) Будет плавать.