Какова сила, с которой алюминиевый шар объемом 32 см3 выталкивается из воды, после того как его уронили в пруд? Примите

Физика: Взаимодействие тел. Давление в жидкости.

Описание: Для решения данной задачи нам понадобятся знания о давлении в жидкости и принципе Архимеда.

Сила, с которой алюминиевый шар выталкивается из воды, зависит от разницы между весом шара и силой Архимеда, которая равна весу вытесненной им объема воды.

1. Найдем массу алюминиевого шара. Для этого воспользуемся формулой m = V * ρ, где V - объем шара, а ρ - плотность алюминия. Плотность алюминия составляет около 2,7 г/см³.

m = 32 см³ * 2,7 г/см³ = 86,4 г

2. Рассчитаем силу Архимеда, которая действует на шар. Формула для расчета силы Архимеда выглядит следующим образом: Fарх = ρж * g * Vшар, где ρж - плотность жидкости, Vшар - объем шара.

Плотность воды примерно равна 1 г/см³, а объем шара равен 32 см³.

Fарх = 1 г/см³ * 9,8 Н/кг * 32 см³ = 313,6 Н

3. Найдем силу, с которой шар выталкивается из воды. Сила равна разности между его весом и силой Архимеда.

Сила = Вес - Fарх

Учитывая, что вес равен m * g, получаем:

Сила = m * g - Fарх = 86,4 г * 9,8 Н/кг - 313,6 Н = 847,2 Н - 313,6 Н = 533,6 Н

4. Ответ округляем до тысячных и записываем в системе СИ.

Ответ: Сила, с которой алюминиевый шар выталкивается из воды, составляет 533,6 Н.

Совет: Чтобы лучше понять принцип Архимеда и давление в жидкости, рекомендуется изучить свойства плавающих и тонущих тел, а также формулы и законы, связанные с этими явлениями.

Упражнение: Каков будет объем шара, который вытеснит из воды силой Архимеда в 400 Н, если плотность воды равна 1 г/см³ и ускорение свободного падения g равно 9,8 Н/кг? (Ответ округлите до целых значений)