Яка частка буя занурена у воду, якщо він плаває на поверхні з прив язаним тросом до великого каменя, а трос натягнутий

Содержание: Плавучість і принцип Архімеда

Пояснення: Принцип Архімеда стверджує, що на тіло, занурене в рідину, діє вертикальна сила плавучості, яка дорівнює вазі рідини, в яку занурене тіло. Щоб вирішити цю задачу, необхідно знати об'єм і густину рідини, а також масу тіла.

Об'єм буя вже наданий у задачі і становить 50 л (або 0,05 м³).

Маса буя також вже надана і становить 10 кг.

Сила тяжіння, що діє на буй, дорівнює масі тіла, помноженій на прискорення вільного падіння (9,8 м/с²). Таким чином, сила тяжіння становить:

сила тяжіння = 10 кг * 9,8 м/с² = 98 Н.

Згідно з принципом Архімеда, вертикальна сила плавучості, що діє на буй, дорівнює вазі рідини, зануреної у нього.

Тепер, коли ми знаємо силу тяжіння і об'єм буя, ми можемо знайти густину рідини за допомогою наступної формули:

густина рідини = сила тяжіння / об'єм буя

густина рідини = 98 Н / 0,05 м³ = 1960 Н/м³.

Отже, густина рідини становить 1960 Н/м³.

Враховуючи величину і напрямок сили плавучості, можна визначити частку, занурену у воду за допомогою формули:

частка, занурена у воду = вага зануреної частки / вага всього тіла.

вага зануреної частки = сила плавучості = густина рідини * об'єм зануреної частки (буя).

Враховуючи, що сила плавучості дорівнює силі тяжіння:

частка, занурена у воду = сила тяжіння / сила тяжіння = 1.

Отже, повністю занурена у воду частка буя.

Приклад використання: Весь буй повністю занурений у воду.

Порада: Для кращого розуміння принципу Архімеда та плавучості рекомендується провести додаткові експерименти з плаваючими тілами різної маси та об'єму у воді і інших рідинах.

Вправа: Як зміниться стан буя, якщо його маса збільшиться вдвічі, а об'єм залишиться тим самим? (Поясніть, чому)