Question

Тіло масою 300 г та об’ємом 15 см3 повністю занурили у воду. Що покаже динамометр, якщо тіло підвішене до нього? До задачі написати пояснення. Всі одиниці вимірювання величин записуємо у системі СІ.

Answer 1

Ответ:

Знаючи масу тіла та об'єм, можна визначити його густину:

ρ = m/V = 300 г / 15 см³ = 20 г/см³

Підвішуючи тіло на динамометр, ми будемо вимірювати силу тяжіння F, яка діє на нього. Згідно з законом Архімеда, на тіло, яке занурене у рідину, діє сила плавання, яка спрямована вертикально вгору і має величину, рівну вазі рідини, яку воно витісняє. Звідси можна зробити висновок, що вага тіла на динамометрі буде меншою за його вагу на повітрі.

Величину цієї сили можна обчислити за формулою:

F = ρ * g * V,

де g - прискорення вільного падіння, рівне приблизно 9,8 м/с².

Підставляючи в формулу відповідні значення, маємо:

F = 20 г/см³ * 9,8 м/с² * 15 см³ = 2,94 Н

Отже, динамометр покаже силу, рівну 2,94 Н, коли тіло підвішене до нього в воді.

Answer 2

Для вирішення цієї задачі ми можемо скористатися принципом Архімеда. Згідно з цим принципом, на тіло, яке повністю занурене у рідину, діє витіснююча сила, яка рівна вазі рідини, яку воно витісняє. Ця сила спрямована вгору і залежить від об'єму і густини рідини.

В даному випадку, тіло занурене у воду, тому ми можемо використати густину води. Густина води приблизно дорівнює 1000 кілограмів на кубічний метр (кг/м³). Оскільки об'єм тіла становить 15 см³ (0.015 м³), ми можемо обчислити масу води, яку витісняє тіло:

Маса води = густина води * об'єм води = 1000 кг/м³ * 0.015 м³ = 15 кг.

Тепер, коли ми знаємо масу води, яку витісняє тіло, ми можемо сказати, що на тіло діє сила витіснення, яка дорівнює вазі цієї води. Вага об'єкта може бути обчислена за формулою:

Вага = маса * прискорення вільного падіння.

Де прискорення вільного падіння на Землі становить приблизно 9.8 м/с².

Вага = 15 кг * 9.8 м/с² = 147 Н (ньютон).

Отже, динамометр покаже 147 Н.