Каков модуль силы, которую нужно применить к куску дерева массой 72 грамма, чтобы он оставался погруженным под водой

Содержание: Расчет модуля силы для погружения куска дерева под воду

Пояснение: Для решения данной задачи нам понадобятся знания о плотности вещества и законе Архимеда. Плотность (ρ) - это отношение массы вещества к его объему. По формуле плотности: ρ = m/V, где m - масса вещества, V - его объем.

Закон Архимеда утверждает, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила плавучести, равная весу вытесненной жидкости.

Шаги решения задачи:
1. Найдите объем куска дерева, который нужно погрузить под воду. Для этого разделите массу дерева на его плотность: V = m/ρ.
2. Расчитайте вес вытесненной деревом воды, умножив его объем на плотность воды (ρ_воды = 1 г/см³).
3. Этот вес должен быть равен силе плавучести. Расчет силы плавучести можно выполнить по формуле F = m*g, где m - масса вещества, g - ускорение свободного падения (g≈9,8 м/с²).
4. Найдите модуль силы, поделив силу плавучести на ускорение свободного падения F = m*g.

Например:
Задана масса куска дерева m = 72 г, плотность древесины ρ_{древесины} = 0,75 г/см³, ускорение свободного падения g ≈ 9,8 м/с². Найдем модуль силы, чтобы кусок дерева оставался погруженным под водой.

Решение:
1. V = m/ρ = 72 г / (0,75 г/см³) ≈ 96 см³.
2. Вес вытесненной деревом воды: F = V * ρ_воды = 96 см³ * (1 г/см³) = 96 г.
3. Сила плавучести: F = m * g = 72 г * 9,8 м/с² ≈ 705,6 Н.
4. Модуль силы: |F| ≈ 705,6 Н.

Совет: Для лучшего понимания данной темы рекомендуется обратить внимание на основы плотности и закона Архимеда, а также на правильное использование формулы F = m * g.

Задание для закрепления: Какова сила плавучести на кубический кусок железа массой 500 г в воде, если плотность железа составляет 7,8 г/см³? (Ответ округлите до ближайшего целого числа).

Модуль силы, необходимой для поддержания куска дерева под водой

Объяснение: Чтобы определить модуль силы, которую необходимо применить к куску дерева, чтобы он оставался погруженным под водой, мы можем использовать принцип Архимеда. Принцип Архимеда гласит, что тело, погруженное в жидкость, испытывает силу поддерживающую, равную весу вытесненной им жидкости.

Сначала нам необходимо вычислить объем вытесненной воды, которым является объем куска дерева. Масса куска дерева составляет 72 грамма, а плотность древесины составляет 0,75 грамма на кубический сантиметр. Мы можем использовать следующую формулу для вычисления объема:

Объем = Масса / Плотность

Объем = 72 г / 0,75 г/см³ = 96 см³

Теперь, когда у нас есть объем вытесненной воды, мы можем использовать принцип Архимеда для определения модуля силы:

Сила = Плотность воды * Гравитационная постоянная * Объем вытесненной воды

Гравитационная постоянная - это физическая константа, равная 9,8 Н/кг.

Сила = 1 г/см³ * 9,8 Н/кг * 96 см³ = 940,8 Н

Таким образом, модуль силы, необходимой для поддержания куска дерева массой 72 грамма под водой, составляет 940,8 Н.

Пример: Найти модуль силы, которую нужно применить к куску дерева массой 45 грамм, чтобы он оставался погруженным под водой, если плотность древесины составляет 0,6 грамма на кубический сантиметр.

Совет: Чтение и понимание принципа Архимеда поможет вам более полно осознать, как тела взаимодействуют с жидкостями и грузятся в воде.

Дополнительное упражнение: Кусок металла имеет массу 250 г. Плотность этого металла равна 8,5 г/см³. Каков модуль силы, необходимый для поддержания этого куска металла полностью погруженным в воде?