Question

В воду погружены четыре бруска, имеющих одинаковую массу, но изготовлены из различных материалов: меди, золота, серебра и алюминия. На какой из брусков действует самая выталкивающая сила?

Answer 1

Сила Архимеда находится по формуле $F_{A}=pgV_{T}$, мы видим, что зависимость силы идет от:

1) Плотности жидкости.

2) Объема погруженного в жидкость тела.

3) Ускорения свободного падения.

Масса тела находится по формуле $m=p_{T}V_{T}$.

Поскольку по условию масса брусков одинакова, то из этого следует, что чем меньше плотность, тем больше объем тела.

Так как у алюминия плотность наименьшая, значит у него наибольший объем. А поскольку сила Архимеда зависит от объема, наибольшая сила выталкивания будет у алюминия.

Ответ: на брусок алюминия.

Answer 2

Чтобы определить, на какой из брусков действует самая выталкивающая сила, нужно знать, какие материалы обладают наибольшей плотностью. Плотность материала зависит от его массы и объема.

Плотность различных материалов (приблизительные значения в г/см³):

1. Медь: 8.96 г/см³
2. Золото: 19.32 г/см³
3. Серебро: 10.49 г/см³
4. Алюминий: 2.70 г/см³

Чем выше плотность материала, тем больше его масса на единицу объема, и тем сильнее выталкивающая сила, которую оказывает вода на погруженный в нее объект.

Таким образом, из вышеуказанных материалов золото обладает наибольшей плотностью (19.32 г/см³). Поэтому на золотой брусок действует самая выталкивающая сила в сравнении с другими брусками из меди, серебра и алюминия.