Какова сила Архимеда, обусловленная погружением пластины из оргстекла объемом 400 см3 в воду? Оргстекло имеет плотность

Ivanovich

37

Конечно! Чтобы определить силу Архимеда, сначала необходимо определить величину выталкивающей силы, вызванной погружением пластины в воду. Эта сила равна весу жидкости, которую выталкивает погружаемое тело.

Шаг 1: Определение массы пластины
Первым шагом нужно найти массу пластины. Для этого умножим плотность пластины на ее объем:
\[ m_{пластины} = \rho_{пластины} \times V_{пластины} \]

где
\( \rho_{пластины} = 1200 \, \text{кг/м}^3 \) - плотность оргстекла,
\( V_{пластины} = 400 \, \text{см}^3 = 0.0004 \, \text{м}^3 \) - объем пластины.

Подставим значения и вычислим массу пластины:
\[ m_{пластины} = 1200 \, \text{кг/м}^3 \times 0.0004 \, \text{м}^3 \]

Вычисляя эту формулу, получим:
\[ m_{пластины} = 0.48 \, \text{кг} \]

Таким образом, масса пластины составляет 0.48 кг.

Шаг 2: Определение силы Архимеда
Теперь мы можем определить силу Архимеда, используя закон Архимеда. Сила Архимеда равна весу выталкиваемой жидкости и определяется следующей формулой:
\[ F_{Архимеда} = \rho_{жидкости} \times g \times V_{пластины} \]

где
\( \rho_{жидкости} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \) - плотность воды,
\( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 \) - ускорение свободного падения.

Подставим значения и вычислим силу Архимеда:
\[ F_{Архимеда} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 0.0004 \, \text{м}^3 \]

Вычисляя эту формулу, получим:
\[ F_{Архимеда} = 3.92 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила Архимеда, обусловленная погружением пластины из оргстекла объемом 400 см3 в воду, равна 3.92 Н. Это означает, что на пластину действует сила вверх, равная 3.92 Н, которая уравновешивает ее вес и помогает ей плавать в воде.