Яка порожніна в кульці, виготовленій з алюмінію, розтягує пружину динамометра силою 0,24 н у воді і 0,33 н у бензині?
Яка порожніна в кульці, виготовленій з алюмінію, розтягує пружину динамометра силою 0,24 н у воді і 0,33 н у бензині? Якщо густина алюмінію 2700 кг/м3, густина бензину 710 кг/м3 і густина води 1000 кг/м3, то який об"єм порожнини? У цьому вирішенні можна не враховувати виштовхувальну силу повітря. Коефіцієнт g = 9,8 н/кг. Вагу кульки у воді можна обчислити за формулою p1 = mg - ρ1gv. Вагу кульки у бензині можна обчислити за формулою p2 = mg - ρ2gv. Віднімаючи ці два рівняння, можна знайти об"єм кульки, v = (p2 - p1) / (ρ1 - ρ2)g. Оскільки маса алюмінію m = ρ3va, підставляючи вирази для об"єму і маси в перше рівняння, можна знайти об"єм алюмінію.
20.12.2023 07:31
Пояснення: Для початку нам потрібно обчислити вагу кульки у воді та бензині. Вагу кульки можна обчислити за формулою p = mg - ρgv, де p - вага кульки, m - маса кульки, g - прискорення вільного падіння, ρ - густина рідини, а v - об"єм порожнини.
За даними задачі, густина алюмінію (ρ3) дорівнює 2700 кг/м³, густина води (ρ1) - 1000 кг/м³ та густина бензину (ρ2) - 710 кг/м³. Прискорення вільного падіння (g) дорівнює 9,8 м/с².
Обчислимо вагу кульки у воді:
p1 = mg - ρ1gv
p1 = (ρ3va)g - ρ1gv
p1 = (2700 кг/м³) * v * a * (9,8 м/с²) - (1000 кг/м³) * v * (9,8 м/с²)
Обчислимо вагу кульки у бензині:
p2 = mg - ρ2gv
p2 = (ρ3va)g - ρ2gv
p2 = (2700 кг/м³) * v * a * (9,8 м/с²) - (710 кг/м³) * v * (9,8 м/с²)
Віднімаючи ці два рівняння, отримуємо:
v = (p2 - p1) / (ρ1 - ρ2)g
Тепер можна підставити вирази для об"єму порожнини (v) і обчислити шуканий об"єм.
Приклад використання: Обчисліть об"єм порожнини в кульці, виготовленій з алюмінію, яка розтягує пружину динамометра силою 0,24 Н у воді і 0,33 Н у бензині, знаючи, що густина алюмінію 2700 кг/м³, густина води 1000 кг/м³ і густина бензину 710 кг/м³, а прискорення вільного падіння g = 9,8 м/с².
Порада: Переконайтеся, що ви правильно позначили всі величини та правильно використовуєте формули. Будьте уважні з розмірностями одиниць, адже це має значення в фізичних розрахунках.
Вправа: За використанням формул, обчисліть об"єм порожнини в кульці, яка розтягує пружину динамометра силою 0,2 Н у воді і 0,4 Н у бензині, знаючи, що густина алюмінію 2500 кг/м³, густина води 900 кг/м³ і густина бензину 650 кг/м³, а прискорення вільного падіння g = 9,8 м/с².