Какова сила Архимеда, действующая на гранитную плиту размером 150х70х30 см, когда она находится погруженной в воду
Какова сила Архимеда, действующая на гранитную плиту размером 150х70х30 см, когда она находится погруженной в воду до половины своего объема? Плотность воды составляет 1 г/см3. Запишите ответ в Ньютонах, округлив до целого значения.
22.12.2023 15:33
Пояснение:
Сила Архимеда является реакцией среды на погруженное в нее тело и она направлена вверх. Ее величина определяется принципом Архимеда, который гласит, что погруженное в жидкость (или газ) тело испытывает выталкивающую силу, равную весу вытесненной этим телом жидкости (или газа). Формула для расчета силы Архимеда выглядит следующим образом:
\[ F_{\text{Архимеда}} = \text{Плотность жидкости} \times \text{Объем погруженной части тела} \times g \]
Где:
- \(F_{\text{Архимеда}}\) - сила Архимеда
- \(\text{Плотность жидкости}\) - плотность жидкости, в которую погружено тело
- \(\text{Объем погруженной части тела}\) - объем погруженной части тела
- \(g\) - ускорение свободного падения, равное приближенно 9,8 м/с^2 на поверхности Земли
В данной задаче плита погружена в воду до половины своего объема, что составляет
\(150 \, \text{см} \times 70 \, \text{см} \times (30/2) \, \text{см} = 157500 \, \text{см}^3 = 157500 \, \text{мл}\).
Плотность воды составляет 1 г/см^3, что соответствует 1 кг/литр.
Применяя формулу, получаем:
\[ F_{\text{Архимеда}} = 1 \, \text{кг/литр} \times 157500 \, \text{мл} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 = 1543500 \, \text{Н} \approx 1543500 \, \text{Н} \]
Доп. материал:
Таким образом, сила Архимеда, действующая на гранитную плиту размером 150х70х30 см, когда она находится погруженной в воду до половины своего объема, составляет приблизительно 1543500 Ньютонов.
Совет:
Чтобы лучше понять принцип Архимеда и силу Архимеда, рекомендуется провести эксперименты с плаванием разных тел в воде и обратить внимание на изменение их веса и плавучести.
Дополнительное упражнение:
Если гранитная плита полностью погрузится в воду, какова будет сила Архимеда, действующая на нее? (Ответ округлите до целого значения в Ньютонах).