Question

15 БАЛЛОВ! Рассчитай, с какой силой человек будет выталкиваться из морской воды, если в пресной воде на него действует выталкивающая сила, равная 653 Н. (Плотность морской воды принять равной ρм.в.=1030 кг/м³, коэффициент тяжести g=10 Н/кг.) Ответ (округли до сотых): Fм.в.=?Н.

Answer 1

Выталкивающая сила – сила Архимеда, которая в данном случае равна силе тяжести.

Сила тяжести зависит от массы и ускорения свободного падения. Ничего из этого не меняется, тогда и сила Архимеда, т.е. выталкивающая сила не изменяется, меняется лишь объем погруженной части, который не просят найти.

Ответ: 653 Н

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Архимеда, который гласит, что выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу выталкиваемой жидкости.

Выразим выталкивающую силу в пресной воде через вес выталкиваемой жидкости:

F_пресная_вода = ρ_пресная_вода * V * g,

где:

• F_пресная_вода - выталкивающая сила в пресной воде,
• ρ_пресная_вода - плотность пресной воды (1000 кг/м³),
• V - объем выталкиваемой жидкости (то есть объем погруженной части тела),
• g - ускорение свободного падения (10 Н/кг).

Также дано, что в морской воде на человека действует выталкивающая сила 653 Н. Пользуясь законом Архимеда, мы знаем, что эта сила также равна весу выталкиваемой морской воды:

F_морская_вода = ρ_морская_вода * V * g,

где:

• F_морская_вода - выталкивающая сила в морской воде,
• ρ_морская_вода - плотность морской воды (1030 кг/м³),
• V - тот же объем выталкиваемой жидкости,
• g - тот же коэффициент тяжести.

Так как выталкивающая сила одинакова в обоих случаях:

F_пресная_вода = F_морская_вода,

то можно записать соответствующее равенство для выталкиваемых объемов:

ρ_пресная_вода * V * g = ρ_морская_вода * V * g.

Сокращая на g и объем V:

ρ_пресная_вода = ρ_морская_вода.

Теперь мы можем рассчитать плотность морской воды в условиях данной задачи:

ρ_морская_вода = 1030 кг/м³.

Ответ: Плотность морской воды равна 1030 кг/м³.