Question

Умный человек сказал,что мне не решат такое задание за минимальное количество баллов,поэтому ДАЮ МНОГО БАЛЛОВ!Cмачиваемый водой кубик, длина ребра которого равна 3 см, плавает на поверхности воды. На какой глубине находится нижняя грань кубика массой 3 г, если она горизонтальна.(Насколько я поняла там по закону Архимеда)

Answer 1

Умный человек правильно сказал
на кубик действуют три силы
сила тяжести вниз, сила поверхностного натяжения вниз и только сила Архимеда верх

Fa=m*g +Fн
Fa=p*g*V=p*g*a^2*h- сила Архимеда
Fн=σ*L=σ*4*a=7,3*10^-2*4*3*10^-2=87,6*10^-4=8,76*10^-3 Н
h=(m*g +Fн)/p*g*a^2=(3*10+8,76)*10^-3/1000*10*9*10^-4=38,76*10^-3/9=4,3*10^-3м=4,3мм

Ответ h=4,3 мм
В физике ошибок нет а арифметику сами проверяйте

Answer 2

Вы правильно поняли, что для решения этой задачи мы можем использовать закон Архимеда. Закон Архимеда гласит, что поддерживающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу выталкиваемой им жидкости.

Сначала давайте найдем объем кубика. Объем куба можно вычислить по формуле:

V = a^3,

где "a" - длина ребра куба, которая равна 3 см, или 0.03 метра:

V = (0.03 м)^3 = 2.7 * 10^(-5) м^3.

Теперь мы знаем объем куба. Масса куба равна 3 грамма, или 0.003 кг.

Теперь используем закон Архимеда. Поддерживающая сила равна весу выталкиваемой жидкости:

F_поддерживающая = плотность * V * g,

где:

• "плотность" - плотность воды (примем ее равной 1000 кг/м^3),
• "V" - объем выталкиваемой жидкости,
• "g" - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.81 м/с^2 на поверхности Земли).

Теперь выразим V и решим уравнение для поддерживающей силы:

F_поддерживающая = 1000 кг/м^3 * (2.7 * 10^(-5) м^3) * 9.81 м/с^2 ≈ 0.00264 Н.

Поддерживающая сила равна весу куба, который можно вычислить по формуле:

F_вес = m * g,

где:

• "m" - масса куба (0.003 кг),
• "g" - ускорение свободного падения (9.81 м/с^2).

F_вес = 0.003 кг * 9.81 м/с^2 ≈ 0.02943 Н.

Теперь мы знаем поддерживающую силу (0.00264 Н) и вес куба (0.02943 Н). Поскольку куб находится в покое и не погружается далее, то поддерживающая сила равна весу куба:

F_поддерживающая = F_вес.

0.00264 Н = 0.02943 Н.

Теперь мы можем найти глубину погружения "h" нижней грани куба:

F_поддерживающая = плотность * g * V_погруженной_части * h,

где:

• "плотность" - плотность воды (1000 кг/м^3),
• "g" - ускорение свободного падения (9.81 м/с^2),
• "V_погруженной_части" - объем погруженной части куба (это то, что мы и ищем),
• "h" - глубина погружения.

Мы знаем все значения, кроме "h", поэтому можем решить уравнение:

0.00264 Н = 1000 кг/м^3 * 9.81 м/с^2 * V_погруженной_части * h.

Теперь найдем V_погруженной_части * h:

V_погруженной_части * h = 0.00264 Н / (1000 кг/м^3 * 9.81 м/с^2) ≈ 2.69 * 10^(-5) м^3.

Теперь мы можем выразить "h":

h = (2.69 * 10^(-5) м^3) / V_погруженной_части.

Мы знаем, что объем погруженной части равен объему куба, который мы рассчитали ранее:

V_погруженной_части = 2.7 * 10^(-5) м^3.

Теперь мы можем найти "h":

h = (2.69 * 10^(-5) м^3) / (2.7 * 10^(-5) м^3) ≈ 0.996 мм.

Итак, нижняя грань куба массой 3 г находится на глубине примерно 0.996 миллиметра под поверхностью воды.