Question

Ко дну высокого аквариума с водой прикреплена невесомая пружина жесткостью k=10 Н/м. Сначала сверху к пружине прикрепляют алюминиевый шарик объемом 125 см3. Затем алюминиевый шарик меняют на другой алюминиевый шарик того же объема, в котором есть воздушная полость. Известно, что разница установившихся высот двух шариков над дном аквариума равна 20 см. Определите, какую долю объема второго шарика занимает воздушная полость. Плотность алюминия 2700 кг/м3, плотность воды 1000 кг/м3, плотность воздуха 1.2 кг/м3, ускорение свободного падения g=10 Н/кг. Ответ выразите в процентах и округлите до десятых. Пожалуйстаааааааа, поооооомогите Даю 61 балл пожалуйстааааааа поооооомогитеее

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Ответ на фото

Answer 2

Хорошо, давайте решим эту задачу. Для начала определим формулу для силы пружины, действующей на шарик в аквариуме.

Формула для силы пружины: F = k * x,

где F - сила пружины, k - жесткость пружины, x - удлинение или сжатие пружины.

Для того чтобы найти удлинение пружины, вызванное весом шарика, используем формулу:

x = m * g / k,

где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения.

Для первого шарика:

Объем шарика: V_1 = 125 см^3 = 125 * 10^(-6) м^3, Масса шарика без воздушной полости: m_1 = V_1 * плотность_алюминия = 125 * 10^(-6) * 2700 кг = 0.3375 кг.

Удлинение пружины для первого шарика:

x_1 = m_1 * g / k = 0.3375 кг * 10 Н/кг / 10 Н/м = 0.3375 м.

Теперь рассмотрим второй шарик, в котором есть воздушная полость. Обозначим массу этого шарика без воздуха как m_2 и объем воздушной полости как V_воздуха.

Масса шарика без воздушной полости: m_2 = V_1 * плотность_алюминия = 0.3375 кг.

Масса воздуха в полости: m_воздуха = V_воздуха * плотность_воздуха = V_воздуха * 1.2 кг/м^3.

Масса шарика с воздухом: m_2_с_воздухом = m_2 + m_воздуха.

Удлинение пружины для второго шарика:

x_2 = m_2_с_воздухом * g / k.

Теперь мы знаем, что разница в удлинении пружины между двумя шариками составляет 20 см = 0.2 м:

x_2 - x_1 = 0.2 м.

Теперь можем объединить все выражения и решить уравнение относительно V_воздуха:

(m_2 + m_воздуха) * g / k - m_1 * g / k = 0.2 м.

Подставим значения и решим:

(0.3375 кг + V_воздуха * 1.2 кг/м^3) * 10 Н/кг / 10 Н/м - 0.3375 кг * 10 Н/кг / 10 Н/м = 0.2 м.

Упростим:

(0.3375 кг + 1.2 * V_воздуха кг) - 0.3375 кг = 0.2 м.

0.3375 кг + 1.2 * V_воздуха кг - 0.3375 кг = 0.2 м.

1.2 * V_воздуха кг = 0.2 м.

V_воздуха кг = 0.2 м / 1.2 = 0.166666... м^3.

Теперь выразим ответ в процентах:

Доля объема воздуха во втором шарике = V_воздуха / V_1 * 100%.

Доля объема воздуха = 0.166666... м^3 / 125 * 10^(-6) м^3 * 100% ≈ 0.1333...%.

Округлим до десятых:

Доля объема воздуха ≈ 0.1%.

Итак, доля объема воздуха во втором шарике составляет около 0.1%.