Question

При зважуванні тіла у повітрі динамометр показує 4 Н, а у воді 2,5 Н. Визначте густину тіла.

Answer 1

P(вода) = m * g - F(вода),

За формулою для обчислення густини тіла:

ρ = m / V,

де ρ - густина тіла, V - об'єм тіла.

Об'єм тіла, який витісняється у воді, дорівнює об'єму витісненої ним рідини. Таким чином, можемо записати:

V = F(повітря) / ρ(повітря) = F(вода) / ρ(вода),

де ρ(повітря) - густина повітря, ρ(вода) - густина води.

Підставляємо значення:

4 / ρ(повітря) = 2.5 / ρ(вода),

ρ(тіла) = m / V = m * ρ(вода) * 4 / 2.5.

Залишається знайти масу тіла. Віднімаємо від ваги тіла у повітрі вагу тіла у воді:

m * g - F(вода) = 4 - 2.5 = 1.5 Н,

m = 1.5 / g = 1.5 / 9.81 ≈ 0.153 кг.

Підставляємо значення маси у формулу для густини:

ρ(тіла) = 0.153 * 1000 * 4 / 2.5 ≈ 245 кг/м³.

Отже

Answer 2

Для вирішення цього завдання використаємо закон Архімеда. Закон Архімеда стверджує, що на тіло, занурене в рідину або газ, діє сила плавання, яка дорівнює вазі рідини (або газу), яку воно витісняє.

За даними задачі, динамометр показує вагу тіла у повітрі, яка дорівнює 4 Н, а у воді - 2,5 Н. Отже, на тіло в рідині діє сила плавання, яка дорівнює різниці між вагою тіла у повітрі та вагою тіла у воді:

Сила плавання = Вага в повітрі - Вага у воді = 4 Н - 2,5 Н = 1,5 Н

Таким чином, сила плавання дорівнює 1,5 Н. Ця сила плавання виникає внаслідок дії архімедової сили і дорівнює вазі рідини (або газу), яку витісняє тіло.

Знаючи силу плавання, ми можемо визначити об'єм рідини (або газу), який витіснює тіло. Оскільки щільність рідини (або газу) рівна її масі на одиницю об'єму, ми можемо записати наступну рівність:

Сила плавання = Щільність * Об'єм * Прискорення вільного падіння

1,5 Н = Щільність * Об'єм * 9,8 м/с²

Щоб визначити густину тіла, нам потрібно знайти об'єм тіла. Але за задачею ми це не знаємо. Тому нам не вистачає інформації для вирішення цього завдання.