Question

Дубовый брусок, погруженный в воду целиком, вытесняет воду объёмом 1,2 м^3, а плавающий на поверхности брусок - 0,96 м ^3. Определите силы Архимеда, действующие на брусок в обоих случаях. Почему различны их значения?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

V1 = 1,2 м^3

V2 =  0,96 м ^3.

p = 1000 кг/м^3 - плотность воды

__________________

Fa1 = ?

Fa2 = ?

Fa1 = p*g*V1 = 1000*10*1.2 = 12 000 H

Fa2 = p*g*V2 = 1000*10*0.96 = 9 600 H

так как плавающий на поверхности брусок вытесняет меньший объем воды чем полностью утопленный, то и Архимедова сила у него будет меньше.

Зависимость прямая

Fa = p*g*V

Answer 2

Сила Архимеда действует на тело, погруженное в жидкость, в направлении противоположном силе тяжести, и её величина равна весу вытесненной телом жидкости. Формула для расчета силы Архимеда:

F_A = ρ * V_выт * g,

где: F_A - сила Архимеда, ρ - плотность жидкости, V_выт - объем жидкости, вытесненной телом, g - ускорение свободного падения.

В данном случае плотность воды ρ = 1000 кг/м³, а ускорение свободного падения g ≈ 9,81 м/с².

1. Для дубового бруска, погруженного в воду целиком и выталкивающего 1,2 м³ воды:

F_A = 1000 кг/м³ * 1,2 м³ * 9,81 м/с² = 11,772 Н (ньютонов).

2. Для дубового бруска, плавающего на поверхности воды и выталкивающего 0,96 м³ воды:

F_A = 1000 кг/м³ * 0,96 м³ * 9,81 м/с² = 9,451 Н (ньютон).

Различие в значениях силы Архимеда объясняется тем, что в первом случае брусок полностью погружен в воду и выталкивает больший объем жидкости, чем во втором случае, где брусок плавает на поверхности и выталкивает меньший объем воды. В обоих случаях сила Архимеда направлена вверх, но её величина зависит от объема выталкиваемой воды, что приводит к различию в значениях силы Архимеда.