Какое изменение произошло в уровне жидкости в сосуде после погружения легкого шарика объемом v и массой m, который
Какое изменение произошло в уровне жидкости в сосуде после погружения легкого шарика объемом v и массой m, который погрузился на треть от его объема? Площадь сечения сосуда равна s. Пожалуйста, решите и прокомментируйте.
02.12.2023 00:41
Разъяснение: При погружении шарика в жидкость происходит изменение уровня жидкости в сосуде.
Пусть V - объем шарика, m - его масса, s - площадь сечения сосуда, h - изменение уровня жидкости в сосуде после погружения шарика. Предположим, что шарик погрузился на треть своего объема, то есть V/3.
Погружение шарика вызывает поднятие уровня жидкости в сосуде. Известно, что погружаемый шарик создает водяное давление, обусловленное разностью гидростатических давлений над и под шариком.
Для решения этой задачи мы можем использовать принцип Архимеда, который гласит, что пропорциональная величина поднятого шариком жидкости равна потерянной имассы. Отсюда можно сделать вывод, что изменение уровня жидкости будет прямо пропорционально объему погруженного шарика V/3. Таким образом, можем записать пропорцию:
(V/3) / V = h / s
Решая данную пропорцию относительно h, получим:
h = (V/3) * (s / V) = s/3
Таким образом, изменение уровня жидкости в сосуде после погружения шарика равно s/3.
Пример:
Пусть объем шарика V = 15 см^3, масса m = 5 г, площадь сечения сосуда s = 20 см^2. Тогда, изменение уровня жидкости в сосуде h будет:
h = (V/3) * (s / V) = (15/3) * (20 / 15) = 5 * (20 / 15) = 6.67 см
Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется осознать принцип Архимеда и узнать больше о гидростатике, а также о пропорциональных и обратно пропорциональных зависимостях между величинами.
Ещё задача: Пусть объем шарика V = 10 см^3, масса m = 6 г, а площадь сечения сосуда s = 25 см^2. Найдите изменение уровня жидкости в сосуде после погружения шарика.