Какова масса мяча, который находится на поверхности воды и испытывает архимедову силу, равную

Суть вопроса: Принцип Архимеда и его применение.

Инструкция: Принцип Архимеда описывает явление, связанное с плаванием или тонущими телами в жидкости. Он утверждает, что тело, погруженное в жидкость, испытывает силу, направленную вверх, которая называется архимедовой силой. Величина этой силы равна весу жидкости, которую вытесняет погруженное вещество. Формула, которая описывает связь между архимедовой силой (F) и плотностью жидкости (ρ) и объемом вытесненной ею жидкости (V), выглядит так: F = ρ * g * V, где g - ускорение свободного падения.

Демонстрация: Предположим, мяч находится на поверхности воды и испытывает архимедову силу, равную 10 Ньютонам. Плотность воды составляет 1000 килограммов на кубический метр. Чтобы найти массу мяча, мы можем использовать формулу F = m * g, где m - масса мяча, а g - ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с².

Для нахождения объема вытесненной воды, используем формулу V = F / (ρ * g), где F = 10 Н, ρ = 1000 кг/м³ и g = 9,8 м/с². Подставив эти значения в формулу, находим V = 10 / (1000 * 9,8) ≈ 0,001 м³.

Теперь, зная объем вытесненной воды, мы можем найти массу мяча, используя формулу объема V = m / ρ. Подставив значения V = 0,001 м³ и ρ = 1000 кг/м³, получим 0,001 = m / 1000. Умножая обе стороны на 1000, получаем m = 1 кг.

Таким образом, масса мяча, который находится на поверхности воды и испытывает архимедову силу, равна 1 килограмму.

Совет: Чтобы лучше понять принцип Архимеда, можно провести простой эксперимент, погрузив различные предметы в воду и наблюдая, что происходит с их поведением. Это поможет понять силы, действующие на тело в жидкости, и ее способность выталкивать погруженные предметы вверх.

Закрепляющее упражнение: Масса сплава равна 500 граммов, а его объем - 250 см³. Какую архимедову силу он будет испытывать, находясь под водой? Плотность воды равна 1000 кг/м³.