Какова сила Архимеда, действующая на поплавок массой 7 г, который погружается на 1/3 своего объема в воде? Ответ
Какова сила Архимеда, действующая на поплавок массой 7 г, который погружается на 1/3 своего объема в воде? Ответ выразите в мН, округлив до целого числа. Какова минимальная сила, необходимая для полного погружения поплавка, при условии, что ускорение свободного падения равно 10 м/с²?
Светлана 42
Сила Архимеда, действующая на погруженное в воду тело, определяется как разность между весом погруженного тела и его силой тяжести в жидкости. Для нахождения силы Архимеда используем следующую формулу:\[ F_A = \rho \cdot V \cdot g \]
где \( F_A \) - сила Архимеда,
\( \rho \) - плотность жидкости,
\( V \) - объем погруженной части тела,
\( g \) - ускорение свободного падения.
Сначала найдем объем погруженной части поплавка:
\[ V = \frac{1}{3} \cdot V_{\text{поплавка}} \]
Так как все значения даны в системе СИ, плотность воды (\( \rho \)) составляет около 1000 кг/м³.
Ускорение свободного падения (\( g \)) равно 10 м/с².
Теперь мы можем найти силу Архимеда, действующую на поплавок:
\[ F_A = \rho \cdot V \cdot g \]
\[ F_A = 1000 \, \text{кг/м³} \cdot \left(\frac{1}{3} \cdot V_{\text{поплавка}}\right) \cdot 10 \, \text{м/с²} \]
Для нахождения минимальной силы, необходимой для полного погружения поплавка, мы должны равенство \( F_A = m \cdot g \), где \( m \) - масса поплавка, а \( F_A \) и \( g \) имеют значения, найденные ранее.
Теперь мы можем записать эту формулу и найти минимальную силу:
\[ F = m \cdot g \]
\[ F = 7 \, \text{г} \cdot 10 \, \text{м/с²} \]
После округления получим конечный ответ:
Сила Архимеда, действующая на поплавок, равна 233 мН.
Минимальная сила, необходимая для полного погружения поплавка, равна 70 мН.