Как определить объем пустоты внутри плавающего в керосине медного шара, если 0,9 его объема погружаются в керосин?

Содержание вопроса: Определение объема пустоты внутри плавающего в керосине медного шара

Пояснение:
Для определения объема пустоты внутри плавающего в керосине медного шара необходимо использовать закон Архимеда и понимать принцип работы плавучести. Закон Архимеда гласит, что тело, погруженное в жидкость, испытывает воздействие со стороны жидкости, равное по модулю весу вытесненной жидкостью тела. Если тело плавает, то вес вытесненной им жидкости равен весу тела.

1. Первым шагом определим вес медного шара (W). Вес тела можно выразить через его массу (m) и ускорение свободного падения (g) по формуле W = m * g.

2. Далее определим объем погруженной части шара. Из условия задачи, мы знаем, что 0,9 объема шара погружено. Обозначим объем шара как V и объем погруженной части как Vпогр. Тогда Vпогр = 0,9 * V.

3. Воспользуемся законом Архимеда: вес погруженной части шара равен весу вытесненного керосина. Так как плавающая сила равна весу вытесненного керосина, то плавающая сила равна весу погруженной части шара, следовательно, Fплав = Wпогр.

4. Распишем уравнение для плавающей силы: Fплав = плотность * g * Vпогр, где плотность керосина (плотность жидкости) обозначена как ρ.

5. Заменим в выражении плавающей силы величества Wпогр и Vпогр на их определенные значения. Получим уравнение: m * g = ρ * g * 0,9 * V.

6. Уравнение упрощается: m = 0,9 * ρ * V.

7. Теперь найдем объем пустоты (Vпустота), который представляет собой разницу между объемом шара (V) и объемом погруженной части (Vпогр): Vпустота = V - Vпогр.

Демонстрация:
Пусть медный шар имеет объем V = 100 см³, а плотность керосина ρ = 0,8 г/см³. Найдем массу пустоты внутри шара.

1. Находим массу медного шара m = 0,9 * ρ * V = 0,9 * 0,8 г/см³ * 100 см³ = 72 г.

2. Находим объем погруженной части шара Vпогр = 0,9 * V = 0,9 * 100 см³ = 90 см³.

3. Находим объем пустоты Vпустота = V - Vпогр = 100 см³ - 90 см³ = 10 см³.

Совет:
Для лучшего понимания темы можно провести опыты, связанные с плавучестью. Попробуйте замочить разные предметы разной формы и материала и наблюдать, как они плавают или тонут, а также как изменяется уровень жидкости при добавлении или удалении тела.

Практика:
Медный шар с объемом 50 см³ плавает в некоторой жидкости, причем погружается в ней на 0,8 своего объема. Плотность жидкости равна 0,6 г/см³. Найдите массу шара и объем пустоты внутри него.