Яка сила діє на тіло з об ємом 50 см3, коли воно погружене у воду? Яка буде сила виштовхування, якщо тіло занурити
Яка сила діє на тіло з об"ємом 50 см3, коли воно погружене у воду? Яка буде сила виштовхування, якщо тіло занурити в газ? Яка сила Архімеда діє на тіло у повітрі?
Евгеньевич 21
Спасибо за ваш вопрос! Для решения этой задачи нам понадобится знание закона Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость или газ, действует сила Архимеда, равная весу вытесненной этим телом жидкости или газа.1. Для того чтобы найти силу, действующую на тело, погруженное в воду, мы должны знать плотность воды и плотность тела. Формула для силы Архимеда выглядит следующим образом:
\[ F_A = \rho_{\text{воды}} \cdot g \cdot V \]
где
\( F_A \) - сила Архимеда,
\( \rho_{\text{воды}} \) - плотность воды (обычно округляется до 1000 кг/м³),
\( g \) - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с²),
\( V \) - объем вытесненной воды.
Зная плотность воды и объем тела, который составляет 50 см³ (или 0.00005 м³), мы можем вычислить силу Архимеда. Подставим значения в формулу:
\[ F_A = 1000 \, \text{кг/м³} \times 9.8 \, \text{м/с²} \times 0.00005 \, \text{м³} \]
Рассчитав эту формулу, мы получаем:
\[ F_A = 0.049 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила, которая действует на тело, погруженное в воду, составляет 0.049 Ньютон.
2. Чтобы найти силу выталкивания, когда тело погружено в газ, мы используем ту же формулу, но меняем плотность газа и объем вытесненного газа. Для воздуха плотность можно принять приближенно равной 1.2 кг/м³. В данной задаче мы не имеем данные о плотности самого тела, поэтому предположим, что его плотность также составляет 1000 кг/м³. Подставим значения в формулу:
\[ F_A = 1.2 \, \text{кг/м³} \times 9.8 \, \text{м/с²} \times 0.00005 \, \text{м³} \]
Расчет дает нам:
\[ F_A = 0.000588 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила выталкивания, если тело погрузить в газ, составляет 0.000588 Ньютон.
3. Наконец, чтобы найти силу Архимеда, действующую на тело в воздухе, мы также применим формулу Архимеда:
\[ F_A = \rho_{\text{воздуха}} \cdot g \cdot V \]
Воздух в условиях обычных температур и давления имеет плотность примерно 1.2 кг/м³. Подставим значения в формулу:
\[ F_A = 1.2 \, \text{кг/м³} \times 9.8 \, \text{м/с²} \times 0.00005 \, \text{м³} \]
Расчет дает нам:
\[ F_A = 0.000588 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила Архимеда, действующая на тело в воздухе, также составляет 0.000588 Ньютон.
Надеюсь, эта информация помогла вам понять силы, действующие на тело в разных средах.