Question

Два бруски однакової ваги, виготовлені з алюмінію і заліза. Чи однакова виштовхувальна сила буде діяти на ці бруски якщо їх занурити у воду чому густина алюмінію 2700 кг на метр кубічний а заліза 7800 кг на метр кубічний? Чому?

Answer 1

Ответ:

Разная сила Архимеда будет. При одинаковом весе объём будет разный, а сила Архимеда зависит от объема тела.

Answer 2

Коли об'єкти занурюються у рідину (у цьому випадку, у воду), на них діє виштовхувальна сила архімедового принципу. Ця сила залежить від густини об'єкта та густини рідини.

Архімедова сила (F_A) рівна вазі рідини, витісненої об'єктом:

$F_A = \rho_{\text{рідина}} \cdot V_{\text{об'єкт}} \cdot g$

де:

• $\rho_{\text{рідина}}$ - густина рідини,
• $V_{\text{об'єкт}}$ - об'єм об'єкта, який занурено у рідину,
• $g$ - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с² на поверхні Землі).

Обидва бруски мають однакову вагу, тобто мають однакову масу (оскільки вага - це сила, а маса - це кількість речовини, яка складає предмет). Однак, їх густина різна. Густина об'єкта визначається його масою (m) та об'ємом (V):

$\rho = \frac{m}{V}$

Отже, якщо об'єкти мають однакову масу, алюміній має більший об'єм, оскільки його густина нижча.

Виштовхувальна сила, що діє на кожен брусок, буде різною через різницю в густині:

$F_{A_{\text{алюміній}}} = \rho_{\text{вода}} \cdot V_{\text{алюміній}} \cdot g$ $F_{A_{\text{залізо}}} = \rho_{\text{вода}} \cdot V_{\text{залізо}} \cdot g$

Таким чином, виштовхувальна сила на алюмінієвий брусок буде більшою, оскільки його густина менша, і, отже, він витісняє більше води.