3. Покажите приблизительное расположение шариков в сосуде с водой. Объясните свой ответ. Плотность воды составляет 1000

Луна_771

45

3. Чтобы показать приблизительное расположение шариков в сосуде с водой, необходимо учесть их относительные плотности. По условию, плотность воды составляет 1000 кг/м3, плотность парафина – 900 кг/м3, а стекла – 2500 кг/м3.

Когда предмет погружается в жидкость, на него начинает действовать сила Архимеда, равная весу вытесненной жидкости. В данной задаче, если мы рассматриваем только шарики, то их плотности нам интересуются.

Сила Архимеда вычисляется по формуле: \(F_a = V \cdot \rho \cdot g\), где \(F_a\) - сила Архимеда, \(V\) - объем вытесненной жидкости, \(\rho\) - плотность жидкости, а \(g\) - ускорение свободного падения.

Покажем приближенное расположение шариков в сосуде, начиная с самого плотного материала - стекла. Так как плотность стекла равна 2500 кг/м3, оно будет располагаться на дне сосуда, так как его плотность больше плотности воды.

Далее рассмотрим парафин. Плотность парафина равна 900 кг/м3, что меньше плотности воды. Значит, парафин будет располагаться выше стекла, но ниже воды.

Наконец, шарики. Плотность воды составляет 1000 кг/м3, что больше плотности парафина, но меньше плотности стекла. Таким образом, шарики будут плавать выше парафина, но ниже поверхности воды.

4. Чтобы определить силу выталкивания, действующую на камень объемом 0,5 м3, находящийся в воде, мы можем использовать принцип Архимеда.

Сила выталкивания, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесненной им жидкости.

В данном случае, плотность воды равна 1000 кг/м3, а объем камня составляет 0,5 м3.

Вес вытесненной жидкости можно вычислить по формуле: \(F_v = V \cdot \rho \cdot g\), где \(F_v\) - сила выталкивания, \(V\) - объем вытесненной жидкости, \(\rho\) - плотность жидкости, а \(g\) - ускорение свободного падения.

Подставляя известные значения, получим: \(F_v = 0,5 \, \text{м3} \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2\).
Рассчитывая это выражение, найдем значение силы выталкивания на камень, находящийся в воде.