Question

В керосин погружен кусок железа массой 500г. Определите выталкивающую силу если плотность железа 7 900кг/м3 плотность керосина 820кг/м3

Answer 1

V=m/p
V=0,5/7900=0,000063м3
Fa=pgv
Fa=820*10*0,000063=0,5Н

Answer 2

Для определения выталкивающей силы (или поддерживающей силы), действующей на кусок железа, погруженный в керосин, мы можем использовать принцип Архимеда. Согласно этому принципу, всякое тело, погруженное в жидкость, испытывает со стороны этой жидкости выталкивающую силу, равную весу вытесненной жидкости.

Формула для выталкивающей силы (F) определяется как разность между весом жидкости, вытесненной погруженным телом, и весом самого тела. Формула выглядит следующим образом:

\[ F = (\rho_{\text{ж}} - \rho_{\text{т}}) \cdot V_{\text{погр}} \cdot g \]

где: - \( F \) - выталкивающая сила, - \( \rho_{\text{ж}} \) - плотность жидкости (в данном случае керосина), - \( \rho_{\text{т}} \) - плотность тела (в данном случае железа), - \( V_{\text{погр}} \) - объем тела, погруженного в жидкость, - \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно принимаем \( g \approx 9.8 \, \text{м/с}^2 \)).

Давайте рассчитаем выталкивающую силу для вашего случая.

Плотность железа (\( \rho_{\text{т}} \)) = 7,900 кг/м³

Плотность керосина (\( \rho_{\text{ж}} \)) = 820 кг/м³

Масса железа (\( m \)) = 500 г = 0.5 кг

Теперь мы можем рассчитать объем железа (\( V_{\text{погр}} \)):

\[ V_{\text{погр}} = \frac{m}{\rho_{\text{т}}} \]

\[ V_{\text{погр}} = \frac{0.5 \, \text{кг}}{7,900 \, \text{кг/м³}} \]

Теперь подставим значения в формулу выталкивающей силы:

\[ F = (820 - 7,900) \cdot \left(\frac{0.5}{7,900}\right) \cdot 9.8 \]

\[ F \approx -4.947 \, \text{Н} \]

Отрицательное значение говорит о том, что выталкивающая сила направлена вверх, против направления силы тяжести. Это означает, что кусок железа всплывет в керосине.

Таким образом, выталкивающая сила составляет приблизительно 4.947 Н (ньютон).