Question

Каким будет показание динамометра, если подвешенный к нему груз массой 1,6 кг и объемом 1000 см в кубе погрузить в воду?

Answer 1

Т,к. ускорение=0, то сила упругости, которую показывает динамометр,=Р= силе тяжести=mg=1,6кг*10Н/кг=16Н;
При погружении в воду показание уменьшится на Fa=(ро воды)*V*g=
1000кг/м куб.*0,001 м куб.*10Н/кг=10Н;
Показание динамометра=16Н-10Н=6Н - это ответ.

Answer 2

Показание динамометра, когда груз подвешен в воздухе и когда он погружен в воду, будут разными из-за различия в силе Архимеда, действующей на погруженный в воду груз.

Сначала давайте рассмотрим, каким будет показание динамометра, когда груз подвешен в воздухе. В воздухе он будет испытывать силу тяжести, которая равна произведению массы груза на ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения на Земле примерно равно 9,8 м/с². Таким образом, в воздухе показание динамометра будет равно весу груза.

Вес груза: \( m \cdot g \) \( m = 1,6 \, \text{кг} \) (масса груза) \( g = 9,8 \, \text{м/с}^2 \) (ускорение свободного падения)

\[ \text{Вес} = 1,6 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 = 15,68 \, \text{Н} \]

Теперь, когда этот груз погружен в воду, на него начнет действовать сила Архимеда, равная весу воды, вытесненной этим грузом. Вода, как известно, имеет плотность 1 г/см³ (или 1000 кг/м³). Объем груза равен 1000 см³.

Масса воды, вытесненной грузом: \( \text{масса} = \text{объем} \times \text{плотность} \) \( \text{объем} = 1000 \, \text{см}^3 = 0,001 \, \text{м}^3 \) (переводим в м³) \( \text{плотность} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \)

\[ \text{Масса} = 0,001 \, \text{м}^3 \times 1000 \, \text{кг/м}^3 = 1 \, \text{кг} \]

Следовательно, сила Архимеда будет равна весу вытесненной воды:

Сила Архимеда: \( m_{\text{воды}} \cdot g \) \( m_{\text{воды}} = 1 \, \text{кг} \) (масса вытесненной воды) \( g = 9,8 \, \text{м/с}^2 \) (ускорение свободного падения)

\[ \text{Сила Архимеда} = 1 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 = 9,8 \, \text{Н} \]

Таким образом, пока груз погружен в воду, динамометр будет показывать силу, меньшую, чем вес груза в воздухе. Показание будет равно разнице между весом груза и силой Архимеда:

\[ 15,68 \, \text{Н} - 9,8 \, \text{Н} = 5,88 \, \text{Н} \]

Поэтому, когда груз погружен в воду, показание динамометра будет составлять примерно 5,88 Н.