Какова сила, с которой груз выталкивается при погружении в воду, если его вес в воздухе составляет 2 Н, а показания

Sverkayuschiy_Gnom

12

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной жидкости. Давайте разберем это пошагово:

Шаг 1: Найдем вес вытесненной жидкости.
Для этого нам понадобится знать плотность воды. Плотность воды составляет около 1000 кг/м³ или 1000 г/см³. Также нам дано, что груз имеет вес воздуха 2 Н.

Шаг 2: Найдем объем вытесненной жидкости.
Объем жидкости, вытесненной телом, равен объему самого тела. Пусть груз имеет объем V.

Шаг 3: Подставим найденные значения в формулу силы Архимеда.
Согласно закону Архимеда, сила, с которой груз выталкивается при погружении в воду, равна весу вытесненной жидкости. Выразим эту силу через найденные ранее значения:

\[F = \text{вес вытесненной жидкости}\]

\[F = \text{плотность жидкости} \times \text{объем вытесненной жидкости} \times \text{ускорение свободного падения}\]

\[F = \text{плотность воды} \times V \times g\]

Шаг 4: Подставим значения и рассчитаем силу.
Мы знаем, что плотность воды составляет 1000 г/см³ и груз имеет вес воздуха 2 Н. Ускорение свободного падения обычно принимают равным 9,8 м/с². Также мы не знаем объем груза, поэтому его обозначим буквой V:

\[2 \, \text{Н} = 1000 \, \text{г/см³} \times V \times 9,8 \, \text{м/с²}\]

Шаг 5: Рассчитаем неизвестный объем V.
Переведем единицы измерения в согласованные. Плотность воды можно выразить в кг/м³, а вес груза в Н:

\[2 \, \text{Н} = 1000 \, \text{кг/м³} \times V \text{ м³} \times 9,8 \, \text{м/с²}\]

Шаг 6: Решим уравнение относительно V.
Теперь остается только решить уравнение и найти значение неизвестного объема V:

\[\frac{{2 \, \text{Н}}}{{1000 \, \text{кг/м³} \times 9,8 \, \text{м/с²}}} = V\]
\[V = \frac{{2}}{{1000 \times 9,8}} \, \text{м³}\]

Шаг 7: Вычислим найденный объем V.
Подставим значения и рассчитаем объем вытесненной жидкости:

\[V = \frac{{2}}{{1000 \times 9,8}} \, \text{м³} \approx 0,000021 \, \text{м³}\]

Шаг 8: Подставим значения в формулу для силы выталкивания F.
Теперь, когда у нас есть значение объема V, мы можем вычислить силу выталкивания:

\[F = \text{плотность воды} \times V \times g\]
\[F = 1000 \, \text{кг/м³} \times 0,000021 \, \text{м³} \times 9,8 \, \text{м/с²}\]

Вычислив эту формулу, мы найдем силу, с которой груз выталкивается при погружении в воду.