Яка вага краплі води при температурі 20°C, яка випливає з піпетки з отвором діаметром 1,2 мм, припускаючи, що діаметр
Яка вага краплі води при температурі 20°C, яка випливає з піпетки з отвором діаметром 1,2 мм, припускаючи, що діаметр шийки краплі рівний діаметру отвору?
04.12.2023 04:16
Разъяснение: Чтобы найти вес капли воды, выпущенной из пипетки, мы можем воспользоваться формулой для объема капли и законом Архимеда.
Сначала найдем объем капли. Для этого используем формулу объема сферы: V = (4/3) * π * r^3, где r - радиус капли. У нас дан диаметр капли, поэтому радиус будет равен половине диаметра.
Формула для объема превращается в V = (4/3) * π * (d/2)^3, где d - диаметр капли.
Закон Архимеда гласит, что подъемная сила на тело, находящееся в жидкости, равна весу вытесненной жидкости. Если предположить, что диаметр шейки капли равен диаметру отверстия пипетки, мы можем использовать формулу для подъемной силы: F_под = V * ρ * g, где V - объем капли, ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения.
Теперь мы знаем, что подъемная сила равна весу капли, поэтому F_под = масса_капли * g. Массу капли можно найти, разделив подъемную силу на ускорение свободного падения.
Таким образом, масса_капли = F_под / g.
Для решения задачи мы должны использовать известные значения. Плотность воды (ρ) при заданной температуре 20°C составляет примерно 998 кг/м^3, а ускорение свободного падения (g) примерно равно 9,8 м/с^2.
Доп. материал: В задаче дан диаметр отверстия пипетки - 1,2 мм. Решим задачу, предполагая, что диаметр шейки капли равен диаметру отверстия пипетки, из которой капля выпускается. Найдем вес капли при температуре 20°C.
Совет: Для лучшего понимания концепций, связанных с весом и плотностью, рекомендуется изучить раздел кинематики и закон Архимеда. Также важно понять, как применять формулы объема сферы и подъемной силы в контексте этой задачи.
Дополнительное задание: Найдите вес капли воды, выпущенной из пипетки с отверстием диаметром 1,5 мм при температуре 25°C.
Об"яснення: Для визначення ваги краплі води, необхідно спочатку знайти її об"єм, використовуючи формулу для об"єму кулі. Формула для об"єму кулі має вигляд V = (4/3) * π * r^3, де V - об"єм кулі, π - математична константа Пі (приблизно 3,14), r - радіус кулі.
У нашому випадку, радіус краплі води співпадає з радіусом отвору піпетки і дорівнює половині діаметру, тому r = 1.2 мм / 2 = 0.6 мм = 0.6 * 10^-3 метра.
Після знаходження об"єму краплі, вагу можна визначити, використовуючи фізичну закономірність, що щільність води дорівнює масі, поділеній на об"єм. Тобто, щільність води (ρ) = маса (m) / об"єм (V), тоді маса (m) = щільність води (ρ) * об"єм (V).
Щільність води при температурі 20°C становить близько 998 кг/м^3.
Отже, маса краплі води може бути обчислена за формулою: m = ρ * V.
Далі підставимо значення щільності води і об"єм краплі у формулу маси, і отримаємо значення ваги краплі води.
Приклад використання: Нехай діаметр отвору піпетки дорівнює 1.2 мм. Знайдемо вагу краплі води, що випливає з цієї піпетки при температурі 20°C.
Корисна порада: Для більшої точності результату, корисно використовувати більш точне значення математичної константи Пі.
Вправа: Якщо радіус отвору піпетки збільшити вдвічі, як зміниться об"єм і вага краплі води?