Яка потрібна сила для підтримки зануреної воду деталі розмірами 20×20×25

Предмет вопроса: Архимедов принцип

Объяснение: Архимедов принцип утверждает, что на любое тело, погруженное в жидкость (например, воду), действует восходящая сила, равная весу вытесненной жидкости. Это означает, что если мы погрузим деталь в воду, на неё будет действовать сила поддержки, равная весу воды, которую деталь вытесняет.

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо найти вес воды, вытесненной деталью. Для этого мы можем воспользоваться формулой объёма:

V = l × w × h,

где V - объём вытесненной воды, l - длина детали, w - ширина детали, h - высота детали.

L уже известна и равна 20мм = 0,02м.
W уже известна и равна 20мм = 0,02м.
H уже известна и равна 25мм = 0,025м.

Подставим эти значения в формулу:

V = 0,02м × 0,02м × 0,025м = 0,00001м³.

Теперь найдём массу этой воды, умножив её объём на плотность воды. Плотность воды приблизительно равна 1000 кг/м³.

m = V × ρ = 0,00001м³ × 1000 кг/м³ = 0,01 кг.

И, наконец, найдём силу поддержки, умножив массу воды на ускорение свободного падения, g, которое приблизительно равно 9,8 м/с²:

F = m × g = 0,01 кг × 9,8 м/с² = 0,098 Н.

Таким образом, сила, необходимая для поддержки зануренной в воду детали, размерами 20×20×25 мм, равна 0,098 Н.

Совет: Для лучшего понимания Архимедова принципа, можно провести эксперимент: возьмите стакан воды и опустите в него какой-нибудь предмет. Обратите внимание, как степень погружения предмета связана с его объёмом и плотностью. Это поможет вам представить, какую силу поддержки оказывает жидкость на погруженное тело.

Упражнение: Найдите силу поддержки жидкости, действующую на деталь размерами 30×30×40 мм, погруженную в воду с плотностью 1100 кг/м³.