Question

На шматок металу об'ємом 0.0005 м3, який занурений у рідину діє виштовхувальна сила 4Н. Яка густина рідини.

Answer 1

Выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость:

      Fₐ = ρgV, где ρ - плотность жидкости, кг/м³

                             g = 10 H/кг - ускорение своб. падения

                             V = 5·10⁻⁴ м³ - объем погруженной части тела

Тогда:

      ρ = Fₐ/gV = 4 : (10·5·10⁻⁴) = 0,8·10³ = 800 (кг/м³)

Полученное значение плотности соответствует плотности керосина.

Answer 2

Для вирішення цієї задачі ми можемо скористатися принципом Архімеда, який стверджує, що на тіло, занурене в рідину, діє виштовхувальна сила, рівна вазі виштовхнутої рідини. Формула для цього принципу:

$F_{\text{вишт}} = \rho_{\text{рідина}} \cdot g \cdot V_{\text{метал}}$

де:

• $F_{\text{вишт}}$ - виштовхувальна сила (4 Н),
• $\rho_{\text{рідина}}$ - густина рідини (що ми хочемо знайти),
• $g$ - прискорення вільного падіння (приблизно 9.81 м/с² на поверхні Землі),
• $V_{\text{метал}}$ - об'єм металу (0.0005 м³).

Ми можемо переписати формулу для густини рідини так:

$\rho_{\text{рідина}} = \frac{F_{\text{вишт}}}{g \cdot V_{\text{метал}}}$

Підставляючи дані:

$\rho_{\text{рідина}} = \frac{4 \, \text{Н}}{9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 0.0005 \, \text{м}^3} \approx 809 \, \text{кг/м}^3$

Отже, густина рідини приблизно 809 кг/м³.