Question

Определите массу тела, которое плавает на поверхности воды, если объем погруженной части тела 0.1 м кубический.

Answer 1

Ответ: 100 кг

Объяснение:

На тело будут действовать сила Архимеда $F_{A}$ и сила тяжести $mg$ :

$F_{A} = mg\\pgV = mg\\pV = m\\m = 1000 * 0,1 = 100$

Где $p$ - плотность жидкости (вода - 1000 кг/м^3),

$V$ - объем погруженной части тела

Answer 2

Для определения массы тела, которое плавает на поверхности воды, нам понадобятся данные о плотности вещества тела и плотности воды.

Плотность вещества обычно обозначается символом ρ (ро). Для простоты предположим, что плотность вещества тела постоянна и равна ρ_тела.

Плотность воды при нормальных условиях составляет примерно 1000 килограммов на кубический метр (кг/м³), что также можно записать как 1 г/см³ или 1 тонна/м³.

Масса погруженной части тела равна объему погруженной части умноженному на плотность вещества тела:

масса_погруженной_части_тела = объем_погруженной_части_тела * плотность_вещества_тела

Поскольку объем погруженной части тела равен 0.1 м³, мы можем записать:

масса_погруженной_части_тела = 0.1 м³ * плотность_вещества_тела

Так как тело плавает на поверхности воды, сила Архимеда, действующая на тело, равна весу погруженной части тела. Вес равен массе умноженной на ускорение свободного падения (около 9.8 м/с² на Земле):

вес_погруженной_части_тела = масса_погруженной_части_тела * ускорение_свободного_падения

Сила Архимеда равна весу погруженной части тела и определяется по формуле:

сила_Архимеда = плотность_воды * объем_погруженной_части_тела * ускорение_свободного_падения

Если сила Архимеда равна весу погруженной части тела, то:

плотность_воды * объем_погруженной_части_тела * ускорение_свободного_падения = масса_погруженной_части_тела * ускорение_свободного_падения

Мы можем упростить это выражение:

плотность_воды * объем_погруженной_части_тела = масса_погруженной_части_тела

Таким образом, масса тела, плавающего на поверхности воды, равна плотности воды умноженной на объем погруженной части тела:

масса_тела = плотность_воды * объем_погруженной_части_тела

Подставляя численные значения, получаем:

масса_тела = 1000 кг/м³ * 0.1 м³ = 100 кг

Таким образом, масса тела, плавающего на поверхности воды при объеме погруженной части тела 0.1 м³, составляет 100 килограммов.