Question

закрытая стеклянная банка массой 200 г имеющая объем 400 см³ плавает на поверхности воды. какую массу воды нужно залить в банку чтобы она полностью погрузилась в воду и плавала в толще воды? плотность воды 1000 кг/м³ обозначьте силы действующей на банку полностью погруженным состоянии

Answer 1

Ответ:

200 г

Объяснение:

Answer 2

Чтобы банка полностью погрузилась в воду и плавала в толще воды, нужно залить в неё достаточное количество воды так, чтобы её средняя плотность стала равной плотности воды.

Масса воды, необходимая для погружения банки, можно рассчитать следующим образом:

Объём банки: 400 см³ = 0.4 литра = 0.4 дм³

Масса воды, необходимая для погружения банки, равна разнице между массой банки и массой воздуха, занимающего такой же объём:

Масса банки: 200 г = 0.2 кг Масса воздуха, занимающего объём 0.4 дм³: плотность воздуха * объём воздуха

Плотность воздуха примерно равна 1.2 кг/м³. Переведём объём воздуха из дециметров кубических в метры кубические:

Объём воздуха: 0.4 дм³ = 0.4 * 10^(-3) м³ = 4 * 10^(-4) м³

Теперь рассчитаем массу воздуха:

Масса воздуха = плотность воздуха * объём воздуха = 1.2 кг/м³ * 4 * 10^(-4) м³ = 4.8 * 10^(-4) кг

Таким образом, масса воды, необходимая для погружения банки, будет равна:

Масса воды = Масса банки - Масса воздуха = 0.2 кг - 4.8 * 10^(-4) кг = 0.19952 кг

Обозначим силу, действующую на банку в полностью погруженном состоянии, как F.

Сила F будет равна весу банки в полностью погруженном состоянии, и она будет равна разности между массой банки и массой воды, которую мы добавили:

F = Масса банки * g - Масса воды * g

где g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с²).

Подставим значения:

F = 0.2 кг * 9.8 м/с² - 0.19952 кг * 9.8 м/с² = 1.96 Н - 1.956096 Н ≈ 0.0039 Н

Таким образом, сила, действующая на банку в полностью погруженном состоянии, составляет примерно 0.0039 Н.