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.