Какова величина силы Архимеда, действующей на деревянный брусок объемом 0,12 м^3, когда он находится погруженным
Какова величина силы Архимеда, действующей на деревянный брусок объемом 0,12 м^3, когда он находится погруженным в бензине объемом, равным 0,8 объема бруска? Пожалуйста, решите задачу.
27.11.2023 00:05
Пояснение: Сила Архимеда является всплывающей силой, которая действует на тело, погруженное в жидкость или газ, и направлена вверх. Её величина определяется формулой:
F_A = ρ * g * V * h,
где F_A - сила Архимеда, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, V - объем погруженной части тела, h - высота расположения центра погруженной части тела относительно поверхности жидкости.
Для решения задачи, сначала необходимо найти плотность бензина, которая определяется по формуле:
ρ_бензин = масса_бензина / V_бензин,
где ρ_бензин - плотность бензина, масса_бензина - масса бензина, V_бензин - объем бензина.
Поскольку по условию дано, что объем бензина равен 0.8 объема бруска, можно записать:
V_бензин = 0.8 * 0.12 м^3 = 0.096 м^3.
Для деревянного бруска можно использовать известную плотность дерева, которая обычно составляет около 700 кг/м^3.
Теперь можем найти массу бензина, умножив его плотность на объем:
масса_бензина = ρ_бензин * V_бензин.
Для финального шага мы можем использовать формулу силы Архимеда, где V - объем погруженной части тела:
F_A = ρ_бензин * g * V * h.
Учитывая, что центр масс бруска находится посередине, его высота (h) равна половине высоты бруска.
Пример:
Для нахождения силы Архимеда можно воспользоваться следующими значениями:
- Плотность бензина: 720 кг/м^3
- Ускорение свободного падения: 9,8 м/с^2
- Объем погруженной части бруска: 0,12 м^3
- Высота погруженной части бруска: 1 м
Совет: Понимание основных понятий плотности, силы Архимеда и умения применять формулы связанные с этими понятиями, поможет легче справляться с задачами, связанными с всплытием и погружением тел в жидкости.
Задание для закрепления: Если сила Архимеда, действующая на подводную лодку, составляет 15000 Н, а плотность воды 1000 кг/м^3, какой объем подводной части лодки погружен в воду? (g = 9.8 м/с^2)