1) Яким є напрямок і величина сили Архімеда, що діє на тіло масою 1 кг, яке повністю занурене в рідину, якщо вага
1) Яким є напрямок і величина сили Архімеда, що діє на тіло масою 1 кг, яке повністю занурене в рідину, якщо вага витісненої рідини становить 2 Н?
2) Яка величина сили Архімеда діє на корок масою 24 г ( P к = 0,48 г/см3 ), що плаває у гасі ( P г = 0,8 г/см3 , g = 10 H/кг)?
08.12.2023 22:55
Пояснение: Архимедова сила является реакцией среды на погруженное в нее тело. Эта сила всегда направлена вверх и равна весу вытесненной рыдиной или газом. Рассмотрим две задачи.
1) Для определения направления и величины силы Архимеда, действующей на тело, полностью погруженное в рыдину, мы должны сравнить вес тела и вес вытесненной рыдиной. Вес тела равен его массе, умноженной на ускорение свободного падения (g), обычно принимаемое равным 9,8 H/c2. Вес вытесненной рыдиной равен плотности рыдину (ρ) умноженной на объем вытесненной рыдиной (V) и ускорение свободного падения (g). Если вес тела больше веса вытесненной рыдиной, то тело утопает. Если вес тела меньше веса вытесненной рыдиной, то тело всплывает. В данном случае вес вытесненной рыдиной равен 2 H, так как это дано. Сила Архимеда равна весу вытесненной рыдиной, таким образом, сила Архимеда равна 2 H и направлена вверх.
2) Для определения величины силы Архимеда, действующей на плавающий корок, мы должны сравнить вес тела и вес вытесненной газом. Вес тела равен его массе, умноженной на ускорение свободного падения (g). Вес вытесненной газом равен разности веса тела и его порха (т.е. разности плотности газа (P г) и плотности тела (P к), умноженной на ускорение свободного падения (g)) умноженной на объем тела. Если вес тела больше веса вытесненной газом, то тело тонет. Если вес тела меньше веса вытесненной газом, то тело плавает. В данном случае порка равна P г - P к = 0,8 г/см3 - 0,48 г/см3 = 0,32 г/см3 . Плотность разности весов тела и его порха умноженная на объем тела равна весу вытесненной газом. Отсюда: вес вытесненной газом равен массе корка умноженной на начное ускорение свободного падения (g) и отнимаемое разность плотность газа и тело умноженная на g. Подставляя известные значения в формулу, можно найти величину силы Архимеда.
Например:
1) Направление силы Архимеда, действующей на тело, полностью погруженное в рыдину, направлено вверх, величина силы Архимеда равна 2 H.
2) Сила Архимеда, действующая на корок массой 24 г, плавающий в газе, равна Х H.
Совет: Для лучшего понимания Архимедовой силы, обратите внимание на понятия плотности, порядок следования физических формул и единиц измерения под каждой переменной.
Проверочное упражнение:
1) Величина силы Архимеда, действующей на плавающий объект массой 500 г (плотность газа 1,2 г/см3, плотность тела 1,0 г/см3), равна?
2) Какое направление будет сила Архимеда, действующая на тело массой 2 кг, полностью погруженное в ртуть, если вес вытесненной ртутью составляет 20 H?