Question

Парафінова деталь у вигляді кулі густиною 650 кг/м3 плаває у воді на місячній космічній базі. Як зміниться сила Архімеда, що діє на деталь, яка буде плавати в олії? Як зміниться вага деталі на Землі? Густина води 1000 кг/м3, олії – 900 кг/м3, прискорення вільного падіння на Місяці – 1,6 м/с2.

Answer 1

Ответ:  Сила Архимеда не изменится

На Земле тело станет весить в 6,125 раза больше, чем на Луне.

Объяснение:  Так как тело плавает (не важно в чем в воде, в масле, в атмосфере), то сила Архимеда равна весу тела. Следовательно при погружении тела в масло сила Архимеда останется прежней, ведь вес тела не изменится.

На Земле вес тела увеличится в 9,8/1,6 = 6,125 раза.

Answer 2

Давайте розглянемо кожен аспект вашого запитання.

1. Зміна сили Архімеда: Сила Архімеда визначається законом Архімеда, який говорить, що кожен об'єкт, що знаходиться у рідині або газі, має силу, спрямовану вгору і рівну вазі рідини чи газу, яку він витісняє.

Формула для сили Архімеда виглядає наступним чином: \[ F_{\text{Архімеда}} = \rho_{\text{рідини}} \cdot V_{\text{зануреного}} \cdot g \]

Де: - \(\rho_{\text{рідини}}\) - густина рідини (води чи олії), - \(V_{\text{зануреного}}\) - об'єм зануреного об'єкта, - \(g\) - прискорення вільного падіння.

Для парафінової кулі в воді сила Архімеда буде: \[ F_{\text{Архімеда\_вода}} = \rho_{\text{води}} \cdot V_{\text{парафінової\_кулі}} \cdot g \]

Якщо тепер розглядати плавання в олії, то сила Архімеда буде: \[ F_{\text{Архімеда\_олія}} = \rho_{\text{олії}} \cdot V_{\text{парафінової\_кулі}} \cdot g \]

Порівняємо ці дві сили, і ми побачимо, що сила Архімеда в олії буде менше, оскільки густина олії менша, ніж густина води.

2. Зміна ваги деталі на Землі: Вага деталі на Землі визначається масою деталі і прискоренням вільного падіння на Землі (\(g_{\text{Земля}} = 9.8 \, \text{м/с}^2\)) за формулою: \[ F_{\text{вага\_Земля}} = m_{\text{деталі}} \cdot g_{\text{Земля}} \]

Для парафінової кулі маса на Місяці залишається тією ж, а отже, вага на Землі не зміниться.

Однак, якщо ви хочете врахувати вагу на Місяці, то формула буде: \[ F_{\text{вага\_Місяць}} = m_{\text{деталі}} \cdot g_{\text{Місяць}} \]

Тут \(g_{\text{Місяць}} = 1.6 \, \text{м/с}^2\).

Отже, вага на Землі залишиться незмінною, а сила Архімеда у воді буде більшою, ніж у олії через різницю у густині цих рідин.