1. Какой будет выталкивающая сила на медные шарики, погруженные в воду, если их масса составляет 890 г, а объем полости

Димон

25

к нити, чтобы он мог поднять в себе шарик из свинца массой 1 кг? Плотность свинца равна 11340 кг/м3. Плотность воздуха можно принять равной 1,29 кг/м3. Ускорение свободного падения равно 9,8 Н/кг. Ответ представьте в системе СИ с точностью до десятых значений.

1. Для решения задачи о выталкивающей силе на медные шарики, погруженные в воду, мы можем использовать закон Архимеда. Согласно этому закону, выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, равна весу вытесненной этой жидкостью массы.

Сначала найдем объем медных шариков, используя их массу и плотность:

$$V=\frac{m}{{\rho }_{\text{меди}}}=\frac{0.89}{8900}=0.0001{\text{м}}^3$$

Затем вычислим массу воды, вытесненной этим объемом:

$$m_{\text{воды}}=V\cdot {\rho }_{\text{воды}}=0.0001\times 1000=0.1\text{кг}$$

Теперь можем найти выталкивающую силу:

$$F=m_{\text{воды}}\cdot g=0.1\times 10=1\text{Н}$$

Ответ: выталкивающая сила на медные шарики равна 1 Н.

Чтобы найти силу натяжения нити, необходимо учесть, что шарики находятся в равновесии, поэтому сила натяжения нити равна весу шариков:

$$F_{\text{нат}}=m_{\text{шариков}}\cdot g=0.89\times 10=8.9\text{Н}$$

Ответ: сила натяжения нити равна 8.9 Н.

2. Чтобы найти объем воздушного шарика, способного поднять шарик из свинца массой 1 кг, мы также можем использовать закон Архимеда. Здесь выталкивающая сила должна быть равна весу поднимаемого тела.

Сначала найдем объем шарика из свинца:

$$V_{\text{свинца}}=\frac{m_{\text{свинца}}}{{\rho }_{\text{свинца}}}=\frac{1}{11340}=0.0001{\text{м}}^3$$

Затем вычислим выталкивающую силу, равную весу поднимаемого шарика:

$$F=m_{\text{свинца}}\cdot g=1\times 9.8=9.8\text{Н}$$

Теперь найдем массу воздуха, вытесненного поднимаемым шариком:

$$m_{\text{воздуха}}=\frac{F}{g}=\frac{9.8}{9.8}=1\text{кг}$$

Наконец, найдем объем воздушного шарика:

$$V_{\text{воздуха}}=\frac{m_{\text{воздуха}}}{{\rho }_{\text{воздуха}}}=\frac{1}{1.29}=0.78{\text{м}}^3$$

Ответ: объем воздушного шарика, прикрепленного к нити, должен быть равен 0.78 м3.