Question

ДАЮ 20 БАЛЛОВ Щоб утримувати повністю накачаний м'яч під водою, потрібно прикладати силу 16 Н. Об'єм м'яча становить 2 дм³. Чому дорівнює маса м'яча?​

Answer 1

Для розв'язання цієї задачі ми можемо скористатися законом Архімеда, який стверджує, що сила плавання на об'єкт у рідині дорівнює вазі рідини, яку він виганяє. Тобто, сила, яку ми прикладаємо до м'яча, повинна дорівнювати силі ваги м'яча за законом Архімеда.

Отже, ми можемо скористатися формулою:
F = m*g,
де F - сила ваги, m - маса м'яча, g - прискорення вільного падіння.

Звідси, ми можемо знайти масу м'яча, якщо ми знаємо його об'єм та силу, яку необхідно прикласти, щоб утримати його під водою.

Спочатку переведемо об'єм м'яча до метричних одиниць:
2 дм³ = 0,002 м³

Тоді ми можемо записати:
16 Н = m * g
де g = 9,8 м/с² - приблизне значення прискорення вільного падіння на Землі.

Тоді:
m = 16 Н / 9,8 м/с² ≈ 1,63 кг

Отже, маса м'яча приблизно дорівнює 1,63 кг.

Якщо не важко постав найкращу відповідь.
Спасибі!)

Answer 2

Маса м'яча може бути визначена, використовуючи закон Архімеда, який стверджує, що вага води, витисненої зануреним об'єктом, дорівнює вазі цього об'єкта. З формули для об'єму м'яча і ваги води можна визначити масу м'яча:

Об'єм м'яча: 2 дм³ = 0,002 м³ (оскільки 1 дм³ = 0,001 м³) Сила Архімеда (F_Aрхімеда) дорівнює вазі води, яка витіснюється м'ячем під водою і дорівнює густині води (приблизно 1000 кг/м³) помноженій на об'єм м'яча і прискорення вільного падіння (приблизно 9,81 м/с²):

F_Aрхімеда = густина_води * об'єм_м'яча * прискорення_вільного_падіння F_Aрхімеда = 1000 кг/м³ * 0,002 м³ * 9,81 м/с² ≈ 19,62 Н

Закон Архімеда стверджує, що ця сила діє вгору на м'яч, і це дорівнює силі, необхідній для підтримання м'яча під водою, тобто 16 Н. Це означає, що маса м'яча дорівнює вазі води, яка витіснюється м'ячем під водою:

Маса_м'яча = F_Aрхімеда / прискорення_вільного_падіння Маса_м'яча = 19,62 Н / 9,81 м/с² ≈ 2 кг

Отже, маса м'яча дорівнює приблизно 2 кг.