6. The weight of the object is 4.5 N, and its volume is 500 cm3. Will this object sink: a) in water b) in alcohol
6. The weight of the object is 4.5 N, and its volume is 500 cm3. Will this object sink: a) in water b) in alcohol c) in kerosene? Fill in the table (density of water is 1000 kg/m3, alcohol is 900 kg/m3, kerosene is 800 kg/m3). In water, in alcohol, in kerosene, compare the buoyant forces acting on the object to the forces acting on the object, will the object sink?
Misticheskaya_Feniks 46
Для того чтобы выяснить, утонет ли объект, мы должны сравнить его плавучесть с силами, действующими на него. Плавучесть зависит от разницы между весом объекта и поддерживающей его силой, так называемой плавучей силой Архимеда.Сначала нам нужно вычислить объем объекта в метрах кубических, так как плотности даны в килограммах на метр кубический. Для этого мы переведем объем из сантиметров кубических в метры кубические. 1 сантиметр кубический равен \(1 \times 10^{-6}\) метра кубического, поэтому объем объекта в метрах кубических будет равен \(500 \times 10^{-6}\) метра кубического, или \(0.0005\) метра кубического.
Теперь мы можем вычислить плавучесть объекта в каждой среде, используя формулу:
\[ F_{\text{плав}} = \text{плотность среды} \times g \times V_{\text{объекта}} \]
где \( F_{\text{плав}} \) - плавучая сила Архимеда, \( \text{плотность среды} \) - плотность среды, \( g \) - ускорение свободного падения около 9.8 м/с², \( V_{\text{объекта}} \) - объем объекта в метрах кубических.
a) Вода:
Подставив известные значения, мы получим:
\[ F_{\text{плав, вода}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 0.0005 \, \text{м}^3 \]
\[ F_{\text{плав, вода}} = 4.9 \, \text{Н} \]
b) Спирт:
Аналогично, для спирта:
\[ F_{\text{плав, спирт}} = 900 \, \text{кг/м}^3 \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 0.0005 \, \text{м}^3 \]
\[ F_{\text{плав, спирт}} = 4.41 \, \text{Н} \]
c) Керосин:
И наконец, для керосина:
\[ F_{\text{плав, керосин}} = 800 \, \text{кг/м}^3 \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 0.0005 \, \text{м}^3 \]
\[ F_{\text{плав, керосин}} = 3.92 \, \text{Н} \]
Теперь давайте сравним плавучие силы с силами, действующими на объект (его весом). Вес объекта составляет 4.5 Н.
a) Вода:
Плавучая сила в воде составляет 4.9 Н, что больше, чем сила, действующая на объект. Поэтому объект будет плавать в воде и не утонет.
b) Спирт:
Плавучая сила в спирте составляет 4.41 Н, что также больше, чем сила, действующая на объект. Поэтому объект будет плавать в спирте и не утонет.
c) Керосин:
Плавучая сила в керосине составляет 3.92 Н, что все равно больше, чем сила, действующая на объект. Поэтому объект будет плавать в керосине и не утонет.
Таким образом, во всех трех средах - воде, спирте и керосине - объект будет плавать и не утонет.