Question

На динамометре подвешено медное тело объемом 2,5дм3 .Каким будет показание динамометра,если тело опустить на половину его объема в воду? Подробное решение

Answer 1

Пока оно висит, на него действует сила тяжести: Fт=mg. Зная объём тела (переводим в кубометры - 2,5*10^(-3)) и плотность (для меди - 8,92*10^3 кг/м^3), найдём массу:
m=V*p=2,5*10^(-3)*8,92*10^3 = 22,3 кг
И отсюда сила тяжести:
Fт=mg=22,3*10 = 223 Н

Именно столько будет показывать динамометр в воздухе. Но при погружении в жидкость на погруженную часть начнёт действовать сила Архимеда, равная Fа=pgV (тут надо не путать, плотность не тела, а жидкости, а объём только погружённой части!)

Погружённый объём, по условию, равен половине общего: V=1/2*2,5*10^(-3)=1,25*10^(-3) м^3
Плотность воды p=1000 кг/м^3
Отсюда: Fa=1000*10*1,25*10^(-3)=12,5 Н 
В итоге на динамометре отразится равнодействующая сила. Так как исходные силы противонаправлены (тяжести - вниз, Архимеда - вверх), то она будет равна их разности: R=Fт-Fа=223-12,5=210,5 Н 

Answer 2

Когда медное тело опускается в воду, оно будет испытывать подъемную силу, равную весу вытесненной им воды. Это объясняется принципом Архимеда. Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать плотность меди и плотность воды.

Плотность меди и воды

Плотность меди составляет около 8,96 г/см³ [[1]]. Плотность воды при комнатной температуре составляет около 1 г/см³ [[2]].

Решение задачи

1. Найдем массу медного тела. Для этого умножим его объем на плотность меди: - Объем медного тела: 2,5 дм³ = 2500 см³ - Масса медного тела: 2500 см³ * 8,96 г/см³ = 22400 г

2. Опустим медное тело на половину его объема в воду. Таким образом, оно вытеснит объем воды, равный половине своего объема: - Вытесненный объем воды: 2500 см³ / 2 = 1250 см³

3. Найдем массу вытесненной воды. Для этого умножим вытесненный объем воды на плотность воды: - Масса вытесненной воды: 1250 см³ * 1 г/см³ = 1250 г

4. Так как подъемная сила равна весу вытесненной воды, найдем вес вытесненной воды: - Вес вытесненной воды: 1250 г * 9,8 Н/г = 12250 Н

Таким образом, показание динамометра будет равно 12250 Н, когда медное тело опущено на половину своего объема в воду.

Примечание

Обратите внимание, что в данном решении мы предполагаем, что медное тело полностью погружено в воду и не выходит за ее пределы. Также мы не учитываем влияние атмосферного давления на показания динамометра. Это упрощение может быть справедливым в пределах данной задачи, но в реальных условиях эти факторы могут оказывать влияние на результаты измерений.