Question

Определите долю погруженного в воду объема пенопластового куба со стороной 40 см, если на ней стоит гирька массой 3 кг. Плотность пенопласта 16 кг/м3. Даю 30 баллов

Answer 1

Ответ: 2,5см

Объяснение: Сначала находим массу пенопластового куба:

m=ρV, где: ρ-плотность пенопласта; V-объем куба.

Объем куба определяем по формуле: V=a³=0,4³=0,064м³

m=16*0,064=1кг

Сила тяжести гирьки и пенопластового куба равна: Fт=(mк+mг)*g=(1+3)*10=40Н

Значит и сила Архимеда будет равна 40Н

Сила Архимеда вычисляется по формуле:

Fa=ρgV, где: ρ-плотность жидкости; g-ускорение свободного падения; V-объем тела погруженного в жидкость.

Отсюда V=Fa/ρg=40/(1000*10)=4*10⁻³м³.

Глубину погружения куба будет равна: 4*10⁻³/0,4²=0,025м=2,5см

Answer 2

Для определения доли погруженного в воду объема пенопластового куба нужно использовать закон Архимеда, который гласит, что "любое тело, погруженное в жидкость, выталкивает из нее объем, равный объему погруженной части этого тела, и при этом действует на тело поддерживающая сила, равная весу выталкиваемой из жидкости жидкости".

Давайте рассмотрим задачу по шагам:

1. Вычислим объем пенопластового куба. Объем куба равен его длине в кубе (в данном случае, 40 см в кубе): V_куба = (0.4 м)^3 = 0.064 м^3

2. Теперь вычислим вес гирьки. Вес равен массе умноженной на ускорение свободного падения (g), которое приближенно равно 9.8 м/с^2: F_гирьки = m_гирьки * g = 3 кг * 9.8 м/с^2 = 29.4 Н (ньютонов)

3. Согласно закону Архимеда, поддерживающая сила