Предмет вопроса
Как изменилась глубина погружения бруска и сила Архимеда, если на поверхности воды заменить прямоугольный брусок
Как изменилась глубина погружения бруска и сила Архимеда, если на поверхности воды заменить прямоугольный брусок из древесины плотностью 450 кг/м³ на другой брусок того же объёма и с той же площадью основания, но из древесины плотностью 550 кг/м³?
15.12.2023 04:30
Написать свой ответ:
Объяснение: Глубина погружения бруска и сила Архимеда напрямую связаны с плотностью материала, из которого сделан предмет. Сила Архимеда определяется по формуле: F_архимеда = плотность жидкости * объем погруженной части * ускорение свободного падения. Когда мы заменяем брусок из одного материала на другой с разной плотностью, меняется лишь плотность материала, поэтому изменяются и глубина погружения, и сила Архимеда.
В данной задаче, если мы заменяем брусок из древесины плотностью 450 кг/м³ на брусок плотностью 550 кг/м³, то плотность материала увеличивается. Поскольку объем погруженной части и площадь основания остаются неизменными, то сила Архимеда увеличивается пропорционально разности плотностей материалов. Следовательно, сила Архимеда становится больше, а значит, и глубина погружения бруска увеличивается.
Дополнительный материал:
Дано:
- Исходный брусок из древесины плотностью 450 кг/м³
- Заменяемый брусок из древесины плотностью 550 кг/м³
Решение:
- Поскольку площадь основания и объем погруженной части не меняются, сила Архимеда будет зависеть только от разности плотностей материалов.
- Разность будет равна: 550 кг/м³ - 450 кг/м³ = 100 кг/м³.
- Следовательно, сила Архимеда и глубина погружения увеличиваются на величину разности плотностей - 100 кг/м³.
Совет: Для лучшего понимания задачи, важно знать, что сила Архимеда возникает при погружении тела в жидкость и направлена вверх, и она равна весу жидкости, вытесненной погруженной частью тела. Также, стоит понимать, что плотность материала определяется как отношение его массы к объему.
Задача для проверки:
В бассейне находится шарик из пластилина плотностью 1200 кг/м³. Как изменится глубина погружения и сила Архимеда, если шарик заменить на шарик из резины плотностью 1100 кг/м³? Площадь основания и объем погруженной части шарика остаются неизменными. Ответ дайте с подробным объяснением и решением.