Question

Железный брусок массой 780г опущен в керосин. Чему равна выталкивающая сила, действующая на брусок?

Answer 1

Выталкивающая сила, действующая на погруженное в керосин тело:

         Fₐ = ρgV, где ρ = 800 кг/м³ - плотность керосина

                                 g = 10 Н/кг - ускорение своб. падения

                                 V - объем погруженной части тела, м³

Объем погруженной части бруска:

          V = m/ρ₁, где m = 0,78 кг - масса бруска

                                 ρ₁ = 7800 кг/м³ - плотность железа

Тогда:

           Fₐ = ρgm/ρ₁ = 800 · 10 · 0,78 : 7800 = 0,8 (H)

Answer 2

Выталкивающая сила (поддерживающая сила) на объект, погруженный в жидкость, определяется принципом Архимеда. Она равна весу выталкиваемой жидкости и направлена вверх.

Формула для вычисления выталкивающей силы:

$F_{\text{выт}} = \rho \cdot V_{\text{погр}} \cdot g,$

где:

• $F_{\text{выт}}$ - выталкивающая сила,
• $\rho$ - плотность жидкости (керосина, в данном случае),
• $V_{\text{погр}}$ - объем погруженной части тела,
• $g$ - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с² на поверхности Земли).

Чтобы применить эту формулу, нам нужно знать объем погруженной части железного бруска. Давайте предположим, что брусок погружен полностью (весь объем), тогда $V_{\text{погр}}$ будет равен объему бруска.

Если плотность железа $\rho_{\text{жел}}$ составляет приблизительно 7.8 г/см³, то объем железного бруска $V_{\text{бруска}}$ можно рассчитать следующим образом:

$V_{\text{бруска}} = \frac{m_{\text{бруска}}}{\rho_{\text{жел}}},$

где:

• $m_{\text{бруска}}$ - масса железного бруска.

Подставив все значения, получим:

$F_{\text{выт}} = \rho_{\text{кер}} \cdot V_{\text{бруска}} \cdot g.$

В данном случае, плотность керосина ($\rho_{\text{кер}}$) будет нужным параметром. Она обычно составляет около 0.8 г/см³. Вычислив $V_{\text{бруска}}$ и подставив все известные значения, вы сможете найти выталкивающую силу, действующую на брусок.