Известно, что Таня уронила в речку солдатика размером 0,2 дм3 (в кубе) и что солдатик полностью утонул

Физика: Плотность материалов и плавание

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать понятие плотности материала и условие плавания. Плотность - это масса вещества, которая содержится в единице объема.

По условию дано, что солдатик размером 0,2 дм3 полностью утонул при силе выталкивания 1,4 Н. Мы знаем, что сила выталкивания равна весу вытесненной воды и зависит от плотности солдатика и объема, который он занимает:

F = m * g

где F - сила выталкивания, m - масса вытесненной воды, g - ускорение свободного падения.

Также известно, что объем солдатика составляет 0,2 дм3, что эквивалентно 0,2 * 10^-3 м3, и что его плотность нас интересует.

Массу вытесненной воды можно выразить через плотность (р) и объем (V):

m = p * V

Таким образом, мы можем изначальное уравнение записать, как:

F = p * V * g

Данные задачи позволяют нам определить плотность солдатика (p), поэтому мы можем переписать уравнение как:

p = F / (V * g)

Подставляя числовые значения (F = 1,4 Н, V = 0,2 * 10^-3 м3, g = 9,8 м/с2) в данное уравнение, мы найдем плотность материала солдатика.

Пример:

Задача: Известно, что Таня уронила в речку солдатика размером 0,2 дм3 (в кубе) и что солдатик полностью утонул при выталкивающей силе 1,4 Н. Из какого материала сделан солдатик? (Варианты ответа: дуб, олово, чугун).

Решение:
Для решения задачи мы будем использовать уравнение плотности:

p = F / (V * g)

Подставляя числовые значения, мы получаем:

p = 1,4 Н / (0,2 * 10^-3 м3 * 9,8 м/с2)

p ≈ 7142 кг/м3

Таким образом, плотность материала солдатика составляет около 7142 кг/м3.

Совет: Для лучшего понимания задач этого типа рекомендуется повторить формулы и понятия, связанные с плотностью, плаванием и силой Архимеда.

Упражнение: Если солдатик полностью утонул при выталкивающей силе 2 Н, как изменится плотность материала солдатика? (Округлите ответ до ближайшего целого числа).