Question

1. Чему равна архимедова сила, действующая на деталь объёмом 0,2 дм3, при её погружении в азотную кислоту, плотность которой 1500 кг/м3? 2. Определите объём детали, погруженной в воду, плотность которой 1000 кг/м3, если на неё действует архимедова сила 70 Н. 3. Сила тяжести, действующая на брусок 800Н. Объём бруска 0,05м3. Всплывёт он или утонет, если его погрузили в бензол, плотность которого 3100 кг/м3? Изобразите силы, действующие на брусок. 4. Почему кусок стекла тонет в воде, а пустая бутылка той же массы плавает по воде?

Answer 1

1) FA = p * g * V 

p - плотность жидкости ( 1500 кг / м³ )
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг )
V - объём ( 0,2 дм³ = 0,0002 м³ )

FA = 1500 * 10 * 0,0002 = 3 H 

2) FA = p * g * V -----------------> V =  $\frac{FA}{p * g}$

FA = 70 H 
p = 1000 кг / м³
g = 10 H / кг 

V =  $\frac{70}{1000 * 10}$ = 0,007 м³

3) Если Архимедова сила больше , чем сила тяжести , тогда тело всплывёт , а если сила тяжести больше , тогда утонет:

FA = p * g * V 

p = 3100 кг / м³
g = 10 H / кг 
V = 0,05 м³

FA = 3100 * 10 * 0,05 = 1550 H 

1550 > 800 - Архимедова сила больше , значит тело всплывёт.

4) Потому что у них разные плотности. 

Answer 2

1. Архимедова сила, действующая на деталь, погруженную в жидкость, определяется следующей формулой:

F = ρ * g * V

где: F - архимедова сила, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, V - объем погруженной части детали.

Дано: V = 0,2 дм³ = 0,2 * 10⁻³ м³, ρ = 1500 кг/м³.

Ускорение свободного падения g примем равным приближенно 9,8 м/с².

Подставляя значения в формулу, получаем:

F = 1500 кг/м³ * 9,8 м/с² * 0,2 * 10⁻³ м³ = 2,94 Н.

Таким образом, архимедова сила, действующая на деталь объемом 0,2 дм³, погруженную в азотную кислоту плотностью 1500 кг/м³, равна 2,94 Н.

2. Для определения объема детали, погруженной в воду, при известной архимедовой силе можно использовать обратную формулу:

V = F / (ρ * g)

где: V - объем погруженной части детали, F - архимедова сила, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения.

Дано: F = 70 Н, ρ = 1000 кг/м³.

Подставляя значения в формулу, получаем:

V = 70 Н / (1000 кг/м³ * 9,8 м/с²) ≈ 0,0071 м³ или 7,1 дм³.

Таким образом, объем детали, погруженной в воду при архимедовой силе 70 Н и плотности воды 1000 кг/м³, составляет примерно 0,0071 м³ или 7,1 дм³.

3. Для определения того, всплывет ли брусок или утонет в жидкости, нужно сравнить архимедову силу с силой тяжести.

Архимедова сила вычисляется по той же формуле, что и в первом вопросе:

F_A = ρ_жидкости * g * V_погруженной_части

Дано: F_тяжести = 800 Н, V_бруска = 0,05 м³, ρ_бензола = 3100 кг/м³.

Вычисляем архимедову силу:

F