Question

1. Какую силу следует приложить, чтобы удержать в воде мраморную плиту массой 40,5 кг? 2. С какой силой выталкивается брусок из сосны массой 800 г при полном его погружении в воду? 3. Бутылка, наполненная водой, тонет в воде. Утонет ли бутылка, наполненная ртутью, если ее опустить в ртуть? Ответ обоснуйте.

Answer 1

47,5
560
Да, так как ртуть имеет массу больше

Answer 2

1. Чтобы удержать в воде мраморную плиту массой 40,5 кг, нужно приложить силу, равную весу этой плиты. Вес можно вычислить, умножив массу на ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения на поверхности Земли примерно равно 9,8 м/с² (это значение будет округлено, но для данного расчета оно подойдет):

Вес = масса * ускорение свободного падения Вес = 40,5 кг * 9,8 м/с² ≈ 396,9 Н (ньютонов)

Таким образом, чтобы удержать плиту массой 40,5 кг в воде, нужно приложить силу примерно 396,9 Н.

2. Сила выталкивания бруска из сосны массой 800 г при его полном погружении в воду равна весу выталкиваемой воды. Вода будет выталкиваться вверх, обеспечивая поддерживающую силу равную весу бруска:

Сила выталкивания = Вес бруска = масса бруска * ускорение свободного падения Сила выталкивания = 0,8 кг * 9,8 м/с² ≈ 7,84 Н (ньютонов)

Таким образом, чтобы полностью вытолкнуть брусок массой 800 г из сосны из воды, нужно приложить силу, равную примерно 7,84 Н.

3. Бутылка, наполненная ртутью, не утонет в ртуть, если ее опустить в ртуть. Это связано с разницей в плотности воды и ртути. Ртуть является гораздо более плотной веществом, чем вода. Плотность ртути составляет примерно 13,6 г/см³, тогда как плотность воды примерно 1 г/см³.

По принципу Архимеда, на вещество в жидкости действует поддерживающая сила, равная весу выталкиваемой жидкости. Плотность ртути намного больше, чем плотность воды, поэтому поддерживающая сила, действующая на бутылку с ртутью, будет гораздо больше, чем её вес. Таким образом, бутылка с ртутью будет "плавать" в ртуть, не утонет.