Question

Физика 7 Архимедова сила 3) Вес тела в воздухе 41,2Н, его объем 4л. Что произойдет с телом, если его полностью погрузить в морскую воду (1030кг/м3)?

Answer 1

FA = p * g * V 

p - плотность жидкости ( 1030 кг / м³ )
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг )
V - объём ( 4 л = 0,004 м³ )

FA = 1030 * 10 * 0,004 = 41,2 H 

41,2 = 41,2 - если Архимедова сила и вес тела в воздухе равны , то тело будет плавать внутри жидкости.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип Архимеда, который гласит, что всплывающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, равна весу вытесненной этой жидкости.

Архимедова сила \( F_{\text{Арх}} \) может быть вычислена следующим образом:

\[ F_{\text{Арх}} = \rho_{\text{ж}} \cdot g \cdot V_{\text{тела}} \]

где: - \( \rho_{\text{ж}} \) - плотность жидкости (в данном случае, морская вода) = 1030 кг/м³, - \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с² на Земле), - \( V_{\text{тела}} \) - объем тела.

Вес тела в воздухе \( F_{\text{возд}} \) равен 41.2 Н.

Если тело полностью погрузить в морскую воду, оно будет испытывать Архимедову силу, направленную вверх. Если Архимедова сила превышает вес тела в воздухе, тело будет подниматься вверх.

\[ F_{\text{возд}} < F_{\text{Арх}} \]

Теперь подставим известные значения:

\[ 41.2 \, \text{Н} < 1030 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot V_{\text{тела}} \]

Решим уравнение для \( V_{\text{тела}} \):

\[ V_{\text{тела}} > \frac{41.2 \, \text{Н}}{1030 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2} \]

\[ V_{\text{тела}} > \frac{41.2 \, \text{Н}}{10094 \, \text{Н/м}^3} \]

\[ V_{\text{тела}} > 0.004 \, \text{м}^3 \]

Таким образом, если объем тела больше 0.004 м³, то тело будет всплывать в морской воде.