Question

На кубик объемом 0,005 м(в кубе),плавает в спирте.Какая часть кубика погружена в жидкость,если на него действует сила Архимеда 16Н

Answer 1

Нижняя часть это точный ответ

Answer 2

Чтобы рассчитать часть кубика, погруженную в жидкость, нужно использовать принцип Архимеда. Сила Архимеда равна весу жидкости, вытесненной погруженным телом, и направлена вверх. Эта сила определяется формулой:

\[ F_A = \rho_{\text{ж}} \cdot g \cdot V_{\text{погр}}, \]

где: - \( F_A \) - сила Архимеда (16 Н), - \( \rho_{\text{ж}} \) - плотность жидкости (спирта), - \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с² на поверхности Земли), - \( V_{\text{погр}} \) - объем жидкости, вытесненной погруженным телом.

Так как кубик имеет объем \( V_{\text{куба}} = 0,005 \, \text{м}^3 \), и предполагается, что он полностью погружен в спирт, то \( V_{\text{погр}} = V_{\text{куба}} \).

Теперь мы можем перейти к выражению для плотности жидкости:

\[ \rho_{\text{ж}} = \frac{m_{\text{ж}}}{V_{\text{погр}}}, \]

где \( m_{\text{ж}} \) - масса жидкости.

Теперь мы можем подставить это выражение в формулу для силы Архимеда:

\[ F_A = \frac{m_{\text{ж}}}{V_{\text{погр}}} \cdot g \cdot V_{\text{погр}}, \]

где \( m_{\text{ж}} \) можно выразить через плотность и объем жидкости: \( m_{\text{ж}} = \rho_{\text{ж}} \cdot V_{\text{погр}} \).

Подставим это обратно:

\[ F_A = \rho_{\text{ж}} \cdot g \cdot V_{\text{погр}}, \]

Теперь у нас есть выражение для силы Архимеда, и мы знаем, что \( F_A = 16 \, \text{Н} \). Теперь мы можем решить уравнение относительно \( V_{\text{погр}} \):

\[ 16 = \rho_{\text{ж}} \cdot 9,8 \cdot V_{\text{погр}}. \]

Мы знаем, что плотность спирта около \( \rho_{\text{ж}} = 789 \, \text{кг/м}^3 \), подставим это значение:

\[ 16 = 789 \cdot 9,8 \cdot V_{\text{погр}}. \]

Теперь решим уравнение относительно \( V_{\text{погр}} \):

\[ V_{\text{погр}} = \frac{16}{789 \cdot 9,8} \, \text{м}^3. \]

Это будет объем кубика, который погружен в жидкость. Если вы хотите узнать долю погруженного объема относительно общего объема куба, то нужно поделить \( V_{\text{погр}} \) на \( V_{\text{куба}} \):

\[ \text{Доля погруженного объема} = \frac{V_{\text{погр}}}{V_{\text{куба}}}. \]

Подставим значения и рассчитаем это.