Какой объем имеет шарик из неизвестного металла, если его вес в воздухе равен 560 Н и он вызывает силу 490 Н на пружину

Содержание вопроса: Объем шарика из неизвестного металла.

Объяснение: Чтобы найти объем шарика из неизвестного металла, нам понадобятся понятия плавучести и закон Архимеда. Закон Архимеда гласит, что плавающее тело выталкивает из жидкости объем жидкости, равный своему объему. Это означает, что вес погруженного шарика в воде должен быть равен весу погруженного шарика в воздухе минус выталкивающая сила воздействия воды.

Первым шагом найдем выталкивающую силу воздействия воды. Она равна весу погруженного шарика в воздухе минус сила, которую шарик оказывает на пружину динамометра в воде. Таким образом, получим следующее уравнение:

$\text{{выталкивающая сила}}=\text{{вес воздуха}}-\text{{сила на пружину динамометра в воде}}$

$\text{{выталкивающая сила}}=560\text{{Н}}-490\text{{Н}}=70\text{{Н}}$

Далее, используя закон Архимеда, мы можем найти объем шарика. Выталкивающая сила равна весу погруженной воды, который в свою очередь равен плотности воды умноженной на объем погруженной воды и ускорение свободного падения на планете Земля:

$\text{{выталкивающая сила}}=\text{{плотность воды}}\times \text{{объем погруженной воды}}\times \text{{ускорение свободного падения}}$

Поскольку нам нужно найти объем шарика, то можем выразить его следующим образом:

$\text{{объем шарика}}=\frac{\text{{выталкивающая сила}}}{\text{{плотность воды}}\times \text{{ускорение свободного падения}}}$

Вставляя известные значения:

$\text{{объем шарика}}=\frac{70\text{{Н}}}{1000{\text{{кг/м}}}^3\times 9,8{\text{{м/с}}}^2}\approx 0,0071{\text{{м}}}^3$

Таким образом, объем шарика из неизвестного металла равен примерно 0,0071 кубического метра.

Совет: Чтобы лучше понять плавучесть и закон Архимеда, полезно проводить опыты с различными предметами, погружая их в воду и наблюдая изменения веса и объема. Это поможет увидеть практическое применение данных понятий.

Упражнение: Какой будет объем шарика, если его вес в воздухе равен 100 Н, а он вызывает силу 80 Н на пружину динамометра, когда он погружен в воду? Ответ представьте в кубических метрах.