Question

закрытая колба из стекла емкостью 1,5 л имеет массу 250г.Какой минимальный груз следуе поместить в колбу, чтобы она стала тонуть в воде?

Answer 1

тело тонет в жидкости когда его сила тяжести больше архимедовой силы.

F(тяж)=mg, где m-масса тела(250г=0,25 кг); Fa=p(ж)Vтg, где p(ж) - плотность жидкости,Vт-объем тела( 1,5 л = 0,0015м3), g =10Н/кг.

F(тяж)=0,25кг х 10 Н/кг= 2,5 Н

Fa= 1000 кг/м3 х 0,0015м3 х 10Н/кг= 15 Н

При таком значении сил - колба плавает на поверхности, чтобы колба начала тонуть, нужно взять груз, сила тяжести которого будет равна разности архимедовой силы и силы тяжестиF(тяж) груза=Fa-F(тяж)=15Н-2,5Н=12,5Н, ну а  m(груза)=F(тяж)груза :g=12,5Н : 10Н/кг =1,25 кг

Answer 2

Для того чтобы определить минимальный груз, который нужно поместить в закрытую колбу из стекла, чтобы она начала тонуть в воде, мы должны использовать принцип Архимеда. Этот принцип утверждает, что поддерживающая сила, которую оказывает жидкость на погруженное в нее тело, равна весу выталкиваемой этой жидкости телом.

В данном случае мы знаем, что объем закрытой колбы составляет 1,5 литра (или 1500 мл) и что ее масса равна 250 граммам (или 0,25 кг). Мы также знаем, что плотность воды составляет приблизительно 1 г/см³.

Чтобы колба начала тонуть в воде, вес колбы должен быть больше, чем поддерживающая сила воды. Поддерживающая сила равна весу воды, выталкиваемой колбой:

Поддерживающая сила = Вес воды, выталкиваемой колбой

Поддерживающая сила = Плотность воды × Объем колбы × Ускорение свободного падения

Поддерживающая сила = (1 г/см³) × (1500 мл) × (1 см³/мл) × (9,81 м/с²) = 14 715 г·м/с²

Теперь мы можем определить минимальный груз, который нужно поместить в колбу, чтобы она начала тонуть. Вес колбы составляет 250 г, поэтому груз должен быть больше этой массы, чтобы колба начала тонуть:

Минимальный груз = Вес колбы + Поддерживающая сила

Минимальный груз = 250 г + 14 715 г·м/с² = 14 965 г

Минимальный груз, который нужно поместить в колбу, чтобы она начала тонуть в воде, составляет 14 965 граммов или приблизительно 14,97 килограммов.