Каков модуль силы, требуемой для того, чтобы погрузить под воду кусок дерева массой 72 г при плотности древесины 0,75

Ярослав

41

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует поддерживающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости. Давайте разберемся пошагово:

Шаг 1: Найдем объем вытесненной жидкости.
Для этого нам понадобится знать плотность дерева и его массу. Дано, что масса куска дерева составляет 72 г. Также дано, что плотность древесины равна 0,75 г/см³.

Мы знаем, что плотность равна массе, деленной на объем:
\[ плотность = \frac{масса}{объем} \]

Таким образом, объем дерева можно найти, разделив его массу на плотность:
\[ объем = \frac{масса}{плотность} \]

Вставим известные значения:
\[ объем = \frac{72 \,г}{0,75 \,г/см³} \]

После выполнения расчетов получим значение объема в сантиметрах кубических.

Шаг 2: Найдем поддерживающую силу.
Теперь, когда у нас есть объем вытесненной жидкости, мы можем найти поддерживающую силу, действующую на кусок дерева.

Поддерживающая сила равна весу вытесненной жидкости. Мы можем найти вес, используя формулу:
\[ вес = масса \times гравитационная \,сила \]

Гравитационная сила на Земле обычно составляет около 9,8 Н/кг или 9,8 м/с². Если мы знаем массу вытесненной жидкости и гравитационную силу, мы можем найти поддерживающую силу:
\[ сила = масса_{жидкости} \times гравитационная \,сила \]

Масса жидкости равна плотности умноженной на объем:
\[ масса_{жидкости} = плотность_{жидкости} \times объем_{жидкости} \]

Вставим известные значения и выполним расчеты, чтобы найти поддерживающую силу.

Шаг 3: Найдем модуль силы.
Теперь, когда у нас есть значение поддерживающей силы, мы можем определить ее модуль, то есть абсолютное значение силы.

Модуль силы всегда является положительным числом и равен абсолютному значению силы.

Таким образом, модуль силы, необходимой для погружения куска дерева под воду, равен найденной поддерживающей силе.

Пошаговое решение позволяет нам лучше понять, как получить итоговый ответ и как использовать различные физические законы, такие как закон Архимеда, для решения подобных задач. Оно помогает обосновать каждый этап решения, чтобы школьнику было понятнее и легче пройти задачу. Теперь вы можете приступить к расчетам и найти модуль силы для данной задачи.