Question

1. Какая сила выталкивает кубик плотностью 400 кг/м в кубе, плавающего в воде, если его объем 20 см в кубе? 2. Какую массу максимально можно положить на этот кубик, чтоб он все еще не тонул?​

Answer 1

Ответ:

1- это архимедова сила

2-монетку

Answer 2

Для решения этих задач нам понадобится использовать принцип Архимеда, который гласит, что плавающее тело в жидкости или газе выталкивает из этой среды такой же объем жидкости или газа, что и само тело. Это приводит к появлению поддерживающей силы, равной весу выталкиваемой жидкости или газа.

1. Сначала рассмотрим первую задачу: какая сила выталкивает кубик плотностью 400 кг/м³, плавающий в воде.

Плотность кубика: ρ_кубика = 400 кг/м³ Объем кубика: V_кубика = 20 см³ = 0,00002 м³

Масса кубика можно вычислить как произведение его объема на его плотность: m_кубика = ρ_кубика * V_кубика = 400 кг/м³ * 0,00002 м³ = 0,08 кг

Сила Архимеда равна весу выталкиваемой жидкости, которая равна весу погруженного кубика: F_Архимеда = m_кубика * g, где g - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с²)

F_Архимеда = 0,08 кг * 9,8 м/с² = 0,784 Н

Следовательно, сила выталкивания (сила Архимеда), действующая на кубик, составляет 0,784 Н.

2. Теперь перейдем ко второй задаче: какую массу максимально можно положить на этот кубик, чтобы он все еще не тонул.

Поскольку кубик плавает, он выталкивает такой же объем воды, сколько составляет его собственный объем.

Масса выталкиваемой воды равна: m_воды = ρ_воды * V_кубика = 1000 кг/м³ * 0,00002 м³ = 0,02 кг

Сила Архимеда, действующая на выталкиваемую воду (а также на погруженный кубик), равна: F_Архимеда = m_воды * g = 0,02 кг * 9,8 м/с² = 0,196 Н

Чтобы кубик не тонул, масса, давимая им на воду, должна быть равной массе выталкиваемой воды, то есть 0,02 кг.

В заключение, максимальная масса, которую можно положить на этот кубик, чтобы он все еще не тонул, составляет 0,02 кг или 20 г.