Question

7. Аквалангист обнаружил на дне моря чудесный камень объемом 16,5 дм3. Он поднял его и стал всплывать. Какая сила помогла ему поднять этот камень, и чему она равна? Считать ускорение свободного падения равным 10 Н/кг. Чему равна масса камня, если его плотность равна 2000 кг/м3? Чему равен вес этого камня на берегу? Чему была равна сила, которую прикладывал аквалангист, чтобы удержать камень в воде? Какой объем должно иметь мраморный куб, помещенный в керосин, чтобы на него действовала такая же выталкивающая сила? Чему равна плотность жидкости, в которую нужно поместить этот мраморный куб, чтобы выталкивающая сила увеличилась на 30 Н?

Answer 1

1) Это выталкивающая сила или сила Архимеда. 

FA = p * g * V 

p - плотность ( для морской воды 1030 кг / м³ ) 
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг ) 
V - объём ( 16 дм³ = 0,016 м³ ) 

FA = 1030 * 10 * 0,016 = 164,8 H 

2) m = p * V 

p - плотность ( 2000 кг / м³ ) 
V - объём ( 0,016 м³ ) 

m = 2000 * 0,016 = 32 кг 

3) P = m * g = 32 * 10 = 320 H 

4) F = P в воде = P - FA = 320 - 164,8 = 155,2 H 

5) FA = p * g * V ---------------> V = FA / p * g 

FA - сила Архимеда ( 164,8 H ) 
p - плотность ( для керосина 800 кг / м³ ) 
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг ) 

V = 164,8 / 800 * 10 = 164,8 / 8000 = 0,0206 м³ 

6) FA = p * g * V --------> p = FA / g * V 

FA = 164,8 + 30 = 194,8 H 
g = 10 H / кг 
V = 0,0206 м³

p = 194,8 / 10 * 0,0206 = 194,8 / 0,206 ≈ 945 кг / м³