Какая сила Архимеда действует на тело? Какие будут показания динамометра при взвешивании этого тела в воде? Учитывая
Какая сила Архимеда действует на тело? Какие будут показания динамометра при взвешивании этого тела в воде? Учитывая плотность мрамора 2600 кг/м³.
16.12.2023 17:37
Описание:
Сила Архимеда - это сила, с которой жидкость или газ действуют на тело, полностью или частично погруженное в них. Ее величина определяется плотностью жидкости (или газа), объемом погруженной части тела и ускорением свободного падения.
Формула для расчета силы Архимеда выглядит следующим образом:
F_A = плотность_жидкости * V_погруженной_части_тела * g,
где F_A - сила Архимеда,
плотность_жидкости - плотность жидкости (в данном случае вода),
V_погруженной_части_тела - объем погруженной части тела,
g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с² на Земле).
Показания динамометра при взвешивании тела в воде будут равны разнице между весом тела в воздухе и силой Архимеда, действующей на него в воде. То есть:
Показания_динамометра = Вес_тела_в_воздухе - F_A.
Демонстрация:
Предположим, что вес тела в воздухе равен 50 Н (Ньютон). Плотность воды 1000 кг/м³. Объем погруженной части тела составляет 0.02 м³. Тогда сначала мы должны рассчитать силу Архимеда:
F_A = 1000 кг/м³ * 0.02 м³ * 9.8 м/с² = 196 Н.
Затем мы можем вычислить показания динамометра:
Показания_динамометра = 50 Н - 196 Н = -146 Н.
Отрицательное значение показывает, что тело испытывает поддерживающую силу со стороны воды, направленную вверх.
Совет:
Чтобы лучше понять силу Архимеда и ее влияние на измерения динамометра, можно провести простой эксперимент с плавающими предметами и измерить их вес в воздухе и в воде. Вы можете использовать различные предметы разной плотности и формы для лучшего понимания.
Проверочное упражнение:
Какая сила Архимеда действует на полностью погруженный в воду предмет, если его объем составляет 0.1 м³, а плотность воды равна 1000 кг/м³?