Question

При точном всегда учитывают выталкивающую силу воздуха (силу архемеда). Знайка и незнайка поспорили что тяжелее в вакууме (пустоте) :килограмм свинца или килограмм пенопласта? Плотность пенопласта 0.02 кг/дм3, свинца 11,3 кг/дм3, воздуха 0,0013кг/дм3. Тела сначала взвешивать в воздухе, потом взвешивают в вакууме)

Answer 1

1) взвешиваем в вакууме;

Так как массы тел равны, то весы будут в равновесии. Силы тяжести тел будут по 1 кг*10 Н/кг=10 Н.

2) взвешиваем в воздухе;

Силы тяжести каждого тела уменьшатся на величину силы Архимеда.

Fa=ρgV; ρ(воздуха) одинакова, но объемы очень разные.

V=m/ρ(тела); массы одинаковы, но плотность свинца во много раз больше, поэтому его объем будет гораздо меньше,чем у пенопласта, а значит и Fa тоже гораздо меньше.

На весах тело из свинца ПЕРЕВЕСИТ.

Расчеты:

1) Vc=1 кг/11,3(кг/дм³)≈0,09 дм³; Fa=0,0013 (кг/дм³)*10 (Н/кг)*0,09 дм³=

=0,0012 Н (кг и дм³ сократились)

Fтяж свинца=10-0,0012 Н=9,9988 Н

2) Vпен=1 кг/0,02 (кг/дм³)=50 дм³

Fa=0,0013*10*50=0,65 Н

F тяж пеноп.=10-0,65=9,35 Н - гораздо меньше веса свинца.

Свинец в воздухе перевесит.

Answer 2

В вакууме (пустоте) оба объекта будут весить одинаково. Это связано с тем, что в вакууме нет воздуха, и, следовательно, нет выталкивающей силы воздуха (силы Архимеда), действующей на тела. Таким образом, килограмм свинца и килограмм пенопласта будут иметь одинаковую массу и вес в вакууме.