Каков будет уровень воды в мензурке до погружения в нее стального шара, если вес шара составляет 3,9 Н, а плотность
Каков будет уровень воды в мензурке до погружения в нее стального шара, если вес шара составляет 3,9 Н, а плотность стали равна 7,8 г/см³?
Изумруд 35
Чтобы решить эту задачу, необходимо использовать понятие плавучести. Уровень воды в мензурке меняется после погружения шара в него из-за изменения плотности воды.Плавучесть - это свойство тела подниматься вверх или погружаться в жидкость под влиянием силы Архимеда, которая равна весу вытесненной телом жидкости. Если сила Архимеда больше веса тела, то тело плавает, иначе оно погружается.
Найдем, какую массу воды вытесняет стальной шар. Для этого воспользуемся формулой:
\[
m_{\text{воды}} = \frac{m_{\text{шара}}}{\text{плотность стали}}
\]
где \(m_{\text{воды}}\) - масса вытесненной воды, \(m_{\text{шара}}\) - масса шара, \(\text{плотность стали}\) - плотность стали.
Подставим значения:
\[
m_{\text{воды}} = \frac{3.9}{7.8 \cdot 10^3}
\]
Выполним расчет:
\[
m_{\text{воды}} = 0.0005 \, \text{кг} \quad \text{(0.5 г)}
\]
Вода, вытесненная стальным шаром, имеет массу 0.0005 кг (или 0.5 г).
Таким образом, уровень жидкости в мензурке до погружения стального шара не изменится, потому что объем вытесненной воды ничтожно мал по сравнению с объемом мензурки.