Какие будут отображаться значения на динамометре, если алюминиевый брусок объемом 100 см3 и массой 2.7 Н погрузить
Какие будут отображаться значения на динамометре, если алюминиевый брусок объемом 100 см3 и массой 2.7 Н погрузить в воду?
09.12.2023 19:56
Объяснение: Архимедов принцип утверждает, что любое тело, погруженное в жидкость, испытывает всплывающую силу, равную весу вытесненной им жидкости. Если вес тела меньше веса жидкости, вытесняемой им, то тело будет плавать на поверхности жидкости. Если вес тела больше веса жидкости, то тело будет тонуть. Для решения данной задачи, нужно узнать, сколько весит вытесняемая алюминиевым бруском вода.
Решение: Масса воды, поднятой алюминиевым бруском, соответствует объему вытесненной им воды. Так как объем бруска равен 100 см3, то и масса воды, которую он вытеснил, равна 100 граммам (так как плотность воды равна 1 г/см3). Вес жидкости можно рассчитать как произведение массы на ускорение свободного падения g (около 9.8 Н/кг). Таким образом, вес жидкости равен 100 г * 9.8 Н/кг * 0.001 кг/г = 0.98 Н.
Доп. материал: В данной задаче значения на динамометре будут равны 0.98 Н. Это связано с тем, что алюминиевый брусок вытеснил воду массой 100 г, что соответствует весу вытесненной им жидкости.
Совет: Для лучшего понимания Архимедова принципа рекомендуется проделывать практические эксперименты, в которых вы будете погружать различные предметы в воду и наблюдать, как они ведут себя. Это поможет сделать концепцию более наглядной и запоминающейся.
Дополнительное упражнение: Как изменится значение на динамометре, если погрузить в воду алюминиевый брусок массой 150 г? Ответ округлите до двух десятичных знаков.
Описание: Для того чтобы понять, какие значения будут отображаться на динамометре при погружении алюминиевого бруска в воду, нам необходимо использовать принцип плавучести. Плавучесть - это сила, с которой жидкость воздействует на погруженное в нее тело.
Масса алюминиевого бруска составляет 2.7 Н (Ньютона). Поскольку архимедова сила равна весу вытесненной жидкости, то она будет равна силе пружины динамометра. При погружении алюминиевого бруска в воду он будет выталкивать объем воды равный своему объему (100 см3).
Для определения значения, отображаемого на динамометре, необходимо найти величину архимедовой силы. Архимедова сила равна плотности жидкости (в данном случае воды) умноженной на объем вытесненной жидкости и ускорение свободного падения (g).
Плотность воды составляет приблизительно 1000 кг/м3, что эквивалентно 1 г/см3 или 1 Н/литр. Ускорение свободного падения примерно равно 9.8 м/с2.
Таким образом, архимедова сила будет равна:
Архимедова сила = плотность воды * объем вытесненной жидкости * g
В нашем случае:
Архимедова сила = 1 г/см3 * 100 см3 * 9.8 м/с2
Вычислив эту формулу получим:
Архимедова сила ≈ 980 Н
Следовательно, значение, которое будет отображаться на динамометре при погружении алюминиевого бруска в воду, составит около 980 Н.
Совет: Для лучшего понимания этой темы рекомендуется ознакомиться с принципом плавучести и формулой архимедовой силы. Также помните, что объем вытесненной жидкости равен объему тела, погруженного в воду.
Ещё задача: Если алюминиевый брусок имеет массу 3.2 Н и погружается в масло с плотностью 0.8 г/см3, какое значение будет отображаться на динамометре? (Ускорение свободного падения примем за 9.8 м/с2)