1. Какая сила выталкивает алюминиевый шар, полностью погруженный в воду, по сравнению с медным шаром? Больше

Жанна

67

1. Когда алюминиевый шар полностью погружен в воду, на него действует выталкивающая сила, называемая архимедовой силой. Эта сила равна весу жидкости, которую шар выталкивает из объема его погружения. Расчет архимедовой силы можно выполнить, учитывая разницу в плотности алюминия и воды.

Плотность алюминия составляет около 2700 кг/м³, а плотность воды при комнатной температуре составляет около 1000 кг/м³. Учитывая, что шар полностью погружен, его объем будет равен объему шара. Допустим, объем шара равен 0,01 м³.

Масса алюминиевого шара можно вычислить, умножив его плотность на его объем:
\[масса = плотность \times объем = 2700 \, кг/м³ \times 0,01 \, м³ = 27 \, кг\]

Теперь рассчитаем вес алюминиевого шара, умножив его массу на ускорение свободного падения (9,8 м/с²):
\[вес = масса \times ускорение \, свободного \, падения = 27 \, кг \times 9,8 \, м/с² = 264,6 \, Н\]

Таким образом, вес алюминиевого шара составляет около 264,6 Н.

Согласно принципу Архимеда, архимедова сила, которую шар ощущает, равна весу жидкости, которую он выталкивает из своего объема. Поскольку плотность алюминия больше плотности воды, архимедова сила будет меньше его веса. То есть, алюминиевый шар, полностью погруженный в воду, испытывает выталкивающую силу, меньшую, чем его собственный вес.

2. Чтобы определить выталкивающую силу, действующую на свинцовый шар, полностью погруженный в керосин, сначала мы должны вычислить вес шара и плотность керосина.

Плотность свинца составляет около 11340 кг/м³, и предположим, что объем шара также составляет 0,02 м³.

Массу свинцового шара можно вычислить следующим образом:
\[масса = плотность \times объем = 11340 \, кг/м³ \times 0,02 \, м³ = 226,8 \, кг\]

Теперь рассчитаем вес свинцового шара:
\[вес = масса \times ускорение \, свободного \, падения = 226,8 \, кг \times 9,8 \, м/с² = 2222,64 \, Н\]

Таким образом, вес свинцового шара составляет около 2222,64 Н.

Выталкивающая сила, действующая на шар полностью погруженный в керосин, будет равна весу жидкости, которую он выталкивает из своего объема. Чтобы рассчитать эту силу, нам понадобится плотность керосина. Пусть плотность керосина составляет около 800 кг/м³.

Массу жидкости, вытесняемой шаром, можно вычислить, умножив плотность керосина на его объем:
\[масса \, жидкости = плотность \, керосина \times объем \, шара = 800 \, кг/м³ \times 0,02 \, м³ = 16 \, кг\]

Таким образом, выталкивающая сила, действующая на свинцовый шар, составляет около 16 Н.

3. Чтобы определить, в какой воде вес аквалангиста больше - в морской или речной, нам нужно сравнить плотность морской воды и речной воды.

Плотность морской воды составляет примерно 1025 кг/м³, а плотность речной воды может варьироваться от региона к региону, но примем ее равной 1000 кг/м³ для простоты расчета.

Вес аквалангиста, находящегося под водой, определяется силой тяжести, действующей на его массу. Таким образом, величина его веса будет зависеть от плотности воды, в которой он находится.

Так как плотность морской воды больше, чем плотность речной воды, вес аквалангиста в морской воде будет больше, чем в речной воде.