Чи буде тіло масою 0,5 кг в повній втечі витісняти 600 см 3 рідини, плавати у воді? І у газі?

Пушик_1450

17

Для того чтобы определить, будет ли тело массой 0,5 кг плавать в воде или газе, нам нужно рассмотреть принцип Архимеда. Принцип Архимеда утверждает, что тело, погруженное в жидкость или газ, испытывает со стороны этих средственную силу, направленную вверх и равную весу вытесненной среды.

Данное тело будет плавать в среде (воде или газе), если вес тела (сила притяжения, равная произведению массы тела на ускорение свободного падения) будет меньше веса вытесненной им среды.

Для начала, найдем объем тела, который оно будет вытеснять. По условию задачи, тело должно вытеснить 600 см\(^3\) резина. Затем, мы сможем узнать величину силы Архимеда для каждой среды.

Давайте посчитаем:

Объем тела (Vt) = объем вытесненной среды
Vt = 600 см\(^3\)

Теперь, рассмотрим силу Архимеда:

Сила Архимеда (Fa) = плотность среды (ρ) * объем тела (Vt) * ускорение свободного падения (g)

Ускорение свободного падения в газе примерно равно \(9,8 \ м/с^2\), а в воде - \(9810 \ м/с^2\).

Найдем силу Архимеда для воды и газа:

Fa в воде = ρ воды * Vt * g
Fa в газе = ρ газа * Vt * g

Теперь, нужно определить, будет ли вес тела меньше силы Архимеда в каждой среде.

Вес тела (Fвес) = масса тела (m) * ускорение свободного падения (g)

Fвес = 0,5 кг * 9810 м/с\(^2\)

Если вес тела меньше силы Архимеда, то тело будет плавать. Если же вес тела больше силы Архимеда, то тело будет тонуть.

Давайте рассчитаем:

Fa в воде = \(1000 \ кг/м^3\) * \(0,0006 \ м^3\) * \(9810 \ м/с^2\)
Fa в газе = \(1,2 \ кг/м^3\) * \(0,0006 \ м^3\) * \(9,8 \ м/с^2\)

Fвес = \(0,5 \ кг\) * \(9810 \ м/с^2\)

Проверим, будет ли вес тела меньше силы Архимеда для каждой среды:

Для воды:
Fa в воде = \(5,886 \ Н\)
Fвес = \(4905,5 \ Н\)

Таким образом, вес тела больше силы Архимеда в воде, поэтому оно будет тонуть.

Для газа:
Fa в газе = \(0,07056 \ Н\)
Fвес = \(4905,5 \ Н\)

В данном случае вес тела также больше силы Архимеда в газе, поэтому оно будет тонуть и в газе.

Вывод: Тело массой 0,5 кг не будет плавать ни в воде, ни в газе, так как его вес превышает силу Архимеда в обоих средах.