Если на воде плавают мячик с плотностью около 80 кг/м3, деревянный брусок и кусок льда, оба с одинаковой массой

Содержание: Плавание тел в воде

Инструкция: Чтобы ответить на данную задачу, нам необходимо вспомнить некоторые основы физики, связанные с плаванием тел в воде. Плотность вещества определяется как отношение массы к объему. Если плотность вещества меньше плотности воды (которая составляет около 1000 кг/м3), то оно будет плавать.

Для решения задачи мы можем воспользоваться принципом Архимеда, который гласит, что тело, погруженное в жидкость, испытывает выталкивающую силу, равную весу вытесненной жидкости. Таким образом, объем погруженной части тела будет зависеть от его плотности и плотности воды.

В данной задаче мы имеем мячик с плотностью около 80 кг/м3, деревянный брусок и кусок льда, оба с одинаковой массой. При сравнении плотностей видно, что плотность мячика значительно меньше плотности воды, поэтому он полностью погружен не будет. Деревянный брусок имеет плотность, вероятно, больше плотности воды, тем не менее, он также будет частично погружен. Однако, кусок льда, имеющий наибольшую плотность среди исследуемых веществ, будет плавать с наименьшим объемом погруженной части.

Пример:
Задача: Если на воде плавают мячик с плотностью около 80 кг/м3, деревянный брусок и кусок льда, оба с одинаковой массой, чей объем погруженной части будет наибольшим?

Решение: Так как лед имеет наибольшую плотность среди этих веществ, то его объем погруженной части будет наибольшим.

Совет: Для лучшего понимания этой задачи рекомендуется прочитать о принципе Архимеда и плотности вещества.

Задача для проверки:
Методика съемки подводных ландшафтов, используется для экономии времени и максимального использования ресурсов при работе фотографов. Перед погружением в воду фотографы экспериментально определяют плотность своего фотоаппарата. Какое утверждение по поводу плотности фотокамеры будет верным?

1. Плотность фотокамеры должна быть больше плотности воды, чтобы она не тонула.
2. Плотность фотокамеры должна быть меньше плотности воды, чтобы она не тонула.
3. Плотность фотокамеры должна быть равна плотности воды, чтобы она не тонула.
4. Плотность фотокамеры не имеет значения.

Тема занятия: Погруженный объем тел в жидкости

Инструкция: Для определения объема погруженной части тела в жидкости, мы должны учесть понятие плавучести и архимедовой силы, действующей на тело.

Архимедова сила равна весу жидкости, вытесненной погруженным телом. Тело с плотностью меньше плотности жидкости будет наверху и вытеснит меньше жидкости, чем его объем. Тело с плотностью больше плотности жидкости будет полностью погружено и вытеснит жидкость, равную объему тела. Таким образом, чтобы определить, чей объем погруженной части будет наибольшим, мы должны сравнить плотности каждого тела с плотностью воды.

В данной задаче плотность мячика (80 кг/м^3) и деревянного бруска (не известна) меньше плотности воды (1000 кг/м^3), поэтому ни одно из этих тел полностью не погружено. Тем не менее, плотность льда (900 кг/м^3) больше плотности воды, поэтому лед будет полностью погруженным, вытеснив объем воды, равный его собственному объему. Таким образом, объем погруженной части льда будет наибольшим.

Пример: Если у нас есть кубик льда с массой 500 г и известно, что плотность льда равна 900 кг/м^3, то каков будет объем погруженной части кубика льда в воде?

Совет: Для лучшего понимания задачи об архимедовой силе и погруженном объеме, рекомендуется ознакомиться с определениями и примерами из учебника по физике. Также важно помнить, что погруженный объем зависит от разницы плотности тела и плотности жидкости.

Дополнительное упражнение: У вас есть два различных предмета, один с плотностью 200 кг/м^3, другой с плотностью 700 кг/м^3. Определите, какой из них будет иметь больший объем погруженной части в жидкости с плотностью 500 кг/м^3?