Какова плотность неизвестной жидкости, если дубовый кубик с ребром 12,5 см плавает на границе раздела воды и этой
Какова плотность неизвестной жидкости, если дубовый кубик с ребром 12,5 см плавает на границе раздела воды и этой жидкости, погружаясь в воду на 5 см, как показано на рисунке 2? Также, стоит отметить, что свободная поверхность неизвестной жидкости располагается выше верхней поверхности кубика.
05.06.2024 10:13
Объяснение:
Плотность (ρ) - это физическая величина, которая определяет, как тесно упакованы частицы вещества. Она вычисляется как отношение массы (m) к объему (V): ρ = m/V.
В данной задаче, чтобы найти плотность неизвестной жидкости, необходимо использовать принцип Архимеда, который гласит:
"Внержешь ли в воду что-либо, то погружается оно, пока масса вытесненной жидкости будет равна массе вещества"
Поскольку кубик плавает на границе раздела воды и неизвестной жидкости, вызванное им выталкивание равно его весу (F = m * g), где g - ускорение свободного падения.
Так как кубик погружается в воду на 5 см (h), объем вытесненной жидкости можно рассчитать по формуле: V = S * h, где S - площадь основания кубика.
Для нахождения плотности неизвестной жидкости можно использовать соотношение:
m(кубик) * g = m(выталкиваемая_жидкость) * g + m(сам_кубик) * g
Разделить обе стороны уравнения на объем выталкиваемой жидкости (V(выталкиваемая_жидкость)) и получить формулу для вычисления плотности:
p(жидкость) = (m(кубик) - m(сам_кубик)) / V(выталкиваемая_жидкость)
Например:
Дано:
- Ребро кубика (a) = 12,5 см
- Глубина погружения кубика в воду (h) = 5 см
Известно, что свободная поверхность неизвестной жидкости располагается выше верхней поверхности кубика.
Найдем объем выталкиваемой жидкости:
V(выталкиваемая_жидкость) = S * h,
где S = a^2 - площадь основания кубика.
По формуле плотности:
p(жидкость) = (масса(кубик) - масса(сам_кубик)) / V(выталкиваемая_жидкость)
Совет: Для ускорения решения задачи используйте систему единиц СИ, где масса и объем измеряются в килограммах (кг) и кубических метрах (м^3) соответственно.
Проверочное упражнение: Найдите плотность неизвестной жидкости, если известно, что масса кубика равна 2 кг, а глубина погружения в воду составляет 7 см.