Какая Архимедова сила действует на кусок алюминия массой 400 г, когда он погружен в бензин? Учитывайте, что плотность

Пугающий_Шаман

41

Для решения этой задачи нам понадобятся понятия о плавучести и законе Архимеда. Давайте разберемся пошагово.

Шаг 1: Понимание плавучести
Когда тело погружается в жидкость, оно испытывает силу поддерживающую себя на поверхности этой жидкости. Эта сила называется плавучесть. Если вес тела меньше или равен плавучести, то тело остается на поверхности жидкости. Если же вес тела превышает плавучесть, то тело погружается.

Шаг 2: Формула плавучести
Формула для расчета плавучести выглядит следующим образом:
\[F_{\text{плав}} = \rho_{\text{ж}} \cdot V \cdot g\]
где:
\(F_{\text{плав}}\) - плавучесть,
\(\rho_{\text{ж}}\) - плотность жидкости,
\(V\) - объем погруженной части тела,
\(g\) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²).

Шаг 3: Расчет объема погруженной части тела
Чтобы рассчитать объем погруженной части тела, воспользуемся формулой:
\[V = \frac{m_{\text{т}}}{\rho_{\text{т}}}\]
где:
\(m_{\text{т}}\) - масса тела,
\(\rho_{\text{т}}\) - плотность тела.

Шаг 4: Расчет плавучести
Теперь, когда мы имеем все необходимые данные, можем приступить к расчету плавучести:
\[F_{\text{плав}} = \rho_{\text{ж}} \cdot \frac{m_{\text{т}}}{\rho_{\text{т}}} \cdot g\]
Подставим значения:
\(\rho_{\text{ж}} = 710 \, \text{кг/м}^3\),
\(m_{\text{т}} = 400 \, \text{г} = 0.4 \, \text{кг}\),
\(\rho_{\text{т}} = 2700 \, \text{кг/м}^3\),
\(g = 9.8 \, \text{м/с}^2\):
\[F_{\text{плав}} = 710 \cdot \frac{0.4}{2700} \cdot 9.8\]

Шаг 5: Вычисление результата
Вычислим эту формулу:
\[F_{\text{плав}} = 0.12 \, \text{Н}\]
Таким образом, архимедова сила, действующая на кусок алюминия массой 400 г, когда он погружен в бензин, равна 0.12 Н.

Надеюсь, что объяснение было понятным и полезным для вас. Если у вас возникли дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать.