На какое из трех тел действует максимальная сила выталкивания, когда все они полностью погружены в воду (плотность воды
На какое из трех тел действует максимальная сила выталкивания, когда все они полностью погружены в воду (плотность воды - 1000 кг/м^3)? Первое тело изготовлено из алюминия (плотность - 2700 кг/м^3), второе - из стали (плотность - 7800 кг/м^3), а третье - из латуни (плотность - 8500 кг/м^3). Предполагается, что на все три тела действуют одинаковые выталкивающие силы, при этом ускорение свободного падения считается равным 10 Н/кг.
16.12.2023 13:13
Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила выталкивания, равная весу вытесненной им жидкости.
Сила выталкивания можно вычислить по формуле:
Fвыт = mжид × g,
где Fвыт - сила выталкивания, mжид - масса вытесненной жидкости, g - ускорение свободного падения.
Массу вытесненной жидкости можно выразить через объем и плотность:
mжид = Vтела × ρвода,
где Vтела - объем тела, ρвода - плотность воды.
Теперь мы можем вычислить силу выталкивания для каждого из трех тел и определить, на какое из них она будет максимальной.
Сила выталкивания для тела из алюминия:
Fвыт(алюминий) = Vтела(алюминий) × ρвода × g.
Сила выталкивания для тела из стали:
Fвыт(сталь) = Vтела(сталь) × ρвода × g.
Сила выталкивания для тела из латуни:
Fвыт(латунь) = Vтела(латунь) × ρвода × g.
Обратите внимание, что объем каждого тела можно вычислить по формуле:
Vтела = mтела / ρтела,
где mтела - масса тела, ρтела - плотность тела.
Теперь, когда у нас есть все необходимые формулы, можно подставить известные значения и вычислить силу выталкивания для каждого тела. Тело, на которое действует максимальная сила выталкивания, будет иметь наибольшее значение этой силы.
Доп. материал:
Дано:
Плотность воды (ρвода) = 1000 кг/м^3
Плотность алюминия (ρалюминий) = 2700 кг/м^3
Плотность стали (ρсталь) = 7800 кг/м^3
Плотность латуни (ρлатунь) = 8500 кг/м^3
Ускорение свободного падения (g) = 10 Н/кг
Чтобы определить, на какое из трех тел действует максимальная сила выталкивания, рассчитаем силу выталкивания для каждого тела:
Объем алюминиевого тела (Vтела(алюминий)) = масса алюминиевого тела / плотность алюминия
Объем стального тела (Vтела(сталь)) = масса стального тела / плотность стали
Объем латунного тела (Vтела(латунь)) = масса латунного тела / плотность латуни
Сила выталкивания на алюминиевое тело (Fвыт(алюминий)) = Vтела(алюминий) × ρвода × g
Сила выталкивания на стальное тело (Fвыт(сталь)) = Vтела(сталь) × ρвода × g
Сила выталкивания на латунное тело (Fвыт(латунь)) = Vтела(латунь) × ρвода × g
Сравниваем полученные значения сил выталкивания и определяем, на какое тело действует максимальная сила выталкивания.
Совет:
Для лучшего понимания задачи рекомендуется внимательно прочитать условие и убедиться, что вы осознаете все данные, которые даны. Затем следует использовать формулы, указанные в решении, и подставить известные значения, чтобы получить конкретные численные ответы. Важно убедиться в правильности расчетов, чтобы не допустить ошибку при определении максимальной силы выталкивания.
Проверочное упражнение:
Масса алюминиевого тела составляет 2 кг, масса стального тела - 5 кг, а масса латунного тела - 3 кг. Какое тело будет иметь максимальную силу выталкивания при полном погружении в воду?