Question

Полый алюминиевый куб, массой 3 кг и объемом 0,01 м3 бросили в воду. Куб утонет или будет плавать на поверхности?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Вес куба:

P = m·g = 3·10 = 30 Н

2)

Выталкивающая сила:

Fₐ = ρ·g·V = 1000·10·0,01 = 100 Н

Fₐ > P

Будет плавать на поверхности.

Answer 2

Чтобы определить, будет ли полый алюминиевый куб плавать на поверхности воды или утонет, нам нужно учесть принципы архимедовой силы и плотности материалов.

Архимедова сила, действующая на объект, плавающий или погруженный в жидкость, равна весу жидкости, вытесненной этим объектом. Формула для архимедовой силы (F_арх) выглядит следующим образом: $F_арх = ρ_ж * V_погр * g$ где:

• $ρ_ж$ - плотность жидкости (воды в данном случае),
• $V_погр$ - объем жидкости, вытесненной объектом (в данном случае объем куба),
• $g$ - ускорение свободного падения (приблизительно 9,81 м/с² на поверхности Земли).

Вместе с этим, нам нужно учитывать массу куба и его объем для расчета плотности ($ρ_к$) алюминиевого куба: $ρ_к = \frac{масса}{объем}$

В данном случае, масса куба (масса алюминиевого куба) составляет 3 кг, а его объем $V_к = 0,01 м^3$.

Сначала рассчитаем плотность куба: $ρ_к = \frac{3\,кг}{0,01\,м^3} = 300\,кг/м^3$

Теперь мы можем рассчитать архимедову силу: $F_арх = ρ_ж * V_к * g$

Для воды плотность ($ρ_ж$) примерно равна 1000 кг/м³.

$F_арх = 1000\,кг/м^3 * 0,01\,м^3 * 9,81\,м/с^2 ≈ 98,1\,Н$

Так как архимедова сила (98,1 Н) больше веса куба (вес куба примерно 29,43 Н, так как $Вес = масса * g$), куб будет плавать на поверхности воды.