Какие силы действуют на пенопластовый буй объемом 8 дм³, когда ровно половина его погружена в воду? Определите значение

Vulkan

70

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание о принципе Архимеда. Принцип Архимеда гласит, что на тело, погруженное в жидкость или газ, действует сила, равная весу вытесненной им жидкости или газа. Эта сила направлена вверх и называется поддерживающей силой или силой Архимеда.

Шаг 1: Рассчитаем вес пенопластового буя.
Масса буя вычисляется как произведение его объема на его плотность:
масса = объем × плотность пенопласта

Объем буя составляет 8 дм³, что равно 0.008 м³. Плотность пенопласта равна 200 кг/м³. Подставляя значения в формулу, получаем:
масса = 0.008 м³ × 200 кг/м³ = 1.6 кг

Шаг 2: Рассчитаем вес вытесненной воды.
Для этого необходимо найти объем вытесненной воды, который равен половине объема буя. Затем рассчитаем ее массу, умножив объем на плотность воды:
объем вытесненной воды = объем буя / 2 = 0.008 м³ / 2 = 0.004 м³
масса вытесненной воды = объем вытесненной воды × плотность воды
= 0.004 м³ × 1000 кг/м³
= 4 кг

Шаг 3: Рассчитаем силу Архимеда.
Сила Архимеда равна весу вытесненной воды:
сила Архимеда = масса вытесненной воды × ускорение свободного падения
= 4 кг × 10 Н/кг
= 40 Н

Шаг 4: Рассчитаем силу тяжести.
Сила тяжести равна весу буя:
сила тяжести = масса буя × ускорение свободного падения
= 1.6 кг × 10 Н/кг
= 16 Н

Итак, на пенопластовый буй действуют две силы: сила Архимеда (поддерживающая сила), равная 40 Н, направленная вверх, и сила тяжести, равная 16 Н, направленная вниз.