Які будуть значення показів динамометра, якщо тіло, яке має вагу 4 Н і об єм 200 см3, повністю занурити у воду (при
Які будуть значення показів динамометра, якщо тіло, яке має вагу 4 Н і об"єм 200 см3, повністю занурити у воду (при урахуванні густини води 1000 кг/м3)?
09.12.2023 02:31
Описание: Для решения данной задачи, нам необходимо использовать принцип Архимеда, который гласит о том, что плавающее тело испытывает всплывающую силу, равную весу жидкости, которую оно вытесняет. Это означает, что плавающее тело в целом будет находиться в равновесии – сумма веса тела и всплывающей силы равна нулю.
В данной задаче тело полностью погружено в воду. Чтобы найти показания динамометра, нам необходимо найти величину всплывающей силы, которую оно испытывает.
Вес тела равен 4 Н. Объем тела равен 200 см3 или 0.2 л. Поскольку масса тела равна его весу (принимая ускорение свободного падения равным 9.8 м/с2), то масса тела равна 4 / 9.8 = 0.41 кг.
Таким образом, всплывающая сила, действующая на тело, будет равна весу вытесненной им воды. Вытесненный объем воды равен объему тела (0.2 л). Плотность воды равна 1000 кг/м3, что означает, что масса вытесненной воды равна 1000 * 0.2 / 1000 = 0.2 кг.
Таким образом, всплывающая сила равна весу вытесненной воды, то есть 0.2 * 9.8 = 1.96 Н.
Следовательно, показания динамометра будут равны 1.96 Н.
Совет: Чтобы лучше понять принцип Архимеда и решать задачи на эту тему, рекомендуется изучить основные понятия гидростатики и плавания тел, а также ознакомиться с примерами задач и их решениями.
Проверочное упражнение: Тело плотностью 800 кг/м3 плавает в воде. Какую часть своего объема оно вытесняет из воды? (Ответ приведите в процентах)
Пояснение: Архимедов принцип основывается на предположении, что тело, погруженное в жидкость, испытывает выталкивающую силу, равную весу вытесненной жидкости. Это означает, что показания динамометра (силомера), когда тело полностью погружено в жидкость, будут равны силе Архимеда, которая равна весу вытесненной жидкости.
Для решения этой задачи мы должны вычислить вес вытесненной жидкости, а затем использовать это значение, чтобы найти показания динамометра.
Шаг 1: Найдем массу тела с использованием известной формулы F = m * g, где F - сила (в данном случае вес тела), m - масса тела, g - ускорение свободного падения. В данной задаче у нас есть F = 4 Н. Так как g примерно равно 9,8 м/с2, то можно использовать следующую формулу: F = m * g, 4 = m * 9,8.
Шаг 2: Поскольку у нас есть масса тела, мы можем использовать плотность для определения объема вытесненной жидкости. Объем вытесненной жидкости равен V = m / p, где V - объем вытесненной жидкости, m - масса тела, p - плотность жидкости. В данной задаче у нас есть m = 4 Н и p = 1000 кг/м3. Подставив эти значения, получим V = 4 Н / 1000 кг/м3.
Шаг 3: Наконец, используя идею силы Архимеда, мы знаем, что показания динамометра будут равны весу вытесненной жидкости. То есть F = m * g, где F - показания динамометра, m - масса вытесненной жидкости, g - ускорение свободного падения. В нашем случае m и g равны массе и ускорению свободного падения вытесненной жидкости соответственно.
Шаг 4: Собирая все вышеперечисленные шаги, мы можем рассчитать показания динамометра. Сначала найдем объем вытесненной жидкости, а затем использовать формулу F = m * g, чтобы найти показания динамометра.
Например: Если масса тела составляет 4 Н и объем 200 см3, то мы найдем массу вытесненной жидкости, используя плотность воды 1000 кг/м3, и затем использовать формулу F = m * g, чтобы найти показания динамометра.
Совет: Для лучшего понимания принципа Архимеда, рекомендуется ознакомиться с примерами задач, чтобы увидеть, как это применяется на практике.
Дополнительное упражнение: Возьмите другой пример, где вес тела и плотность жидкости будут разными и рассчитайте показания динамометра.