Какова сила, выталкивающая железный кубик со стороной а=10см, который находится в воде на глубине 10 см? Пожалуйста

Вечный_Сон

27

Хорошо, давайте решим данную задачу пошагово.

1. Начнем с определения силы Архимеда. Сила Архимеда — это сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, и равная весу вытесненной этой жидкостью или газом массы.

2. Поскольку наш железный кубик находится в воде, мы будем использовать свойство воды. Плотность воды составляет примерно 1000 кг/м³ (килограмм на кубический метр), что можно использовать в нашем решении.

3. Для начала, вычислим массу железного кубика. Массу можно найти, используя формулу объема тела: масса = плотность × объем.

Объем кубика можно найти, используя формулу объема куба: объем = сторона³.

Таким образом, объем кубика равен \(10 \, \text{см} \times 10 \, \text{см} \times 10 \, \text{см} = 1000 \, \text{см}³\) (кубических сантиметров).

Переведем объем в кубические метры, разделив его на 1,000,000 (поскольку 1 м³ = 1,000,000 см³). Получим объем кубика в м³: \(1000 \, \text{см}³ \div 1,000,000 = 0.001 \, \text{м}³\).

Теперь, используя плотность железа (плотность железа составляет около 7850 кг/м³), можно найти массу кубика: масса = плотность × объем.

Масса кубика равна \(7850 \, \text{кг/м}³ \times 0.001 \, \text{м}³ = 7.85 \, \text{кг}\).

4. Так как кубик полностью погружен в воду, выталкивающая сила будет равна весу вытесненной им воды (сила Архимеда).

Пользуясь законом Архимеда, сила Архимеда равна весу вытесненного объема воды. Вес — это сила, с которой тело притягивается к земле, и равен массе тела, умноженной на ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения \(\approx 9.8 \, \text{м/с}²\).

Сила Архимеда будет равна массе вытесненной им воды, умноженной на ускорение свободного падения: сила Архимеда = масса воды × ускорение свободного падения.

5. Найдем массу вытесненной им воды. Масса вытесненной воды равна массе кубика, так как он полностью погружен. Масса вытесненной воды составляет 7.85 кг.

6. Теперь, рассчитаем силу Архимеда: сила Архимеда = масса воды × ускорение свободного падения.

Сила Архимеда = 7.85 кг × 9.8 м/с² = 76.73 Н (ньютон).

Таким образом, сила, выталкивающая железный кубик, находящийся в воде на глубине 10 см, составляет приблизительно 76.73 Н (ньютон).