Який обсяг повітря у гумовій кулі буде, коли її занурити на глибину 10 м у воду, при температурі води

Petya

61

Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Архимеда. Этот закон, названный в честь античного ученого Архимеда, гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует поддерживающая сила, равная весу вытесненной жидкости.

Пусть V будет объемом гумовой кули, а ρ1 и ρ2 - плотностями гумы и воды соответственно.

Так как гума плавает на поверхности воды, значит ее плотность меньше плотности воды: ρ1 < ρ2.

По закону Архимеда, поддерживающая сила равна весу вытесненной жидкости:

Fп = ρ2 * g * V

где Fп - поддерживающая сила, g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с²), V - объем вытесненной воды.

Если кулю погрузить на глубину h, то объем вытесненной воды будет равен объему кули, погруженной в воду:

V = Vк + Vв

где Vк - объем гумовой кули, Vв - объем воды, вытесненной кулей.

Теперь мы можем рассчитать объем воды, вытесненной кулей. Объем воды можно определить, зная плотность воды и глубину погружения:

Vв = S * h

где S - площадь поперечного сечения кули, h - глубина погружения.

Таким образом, объем вытесненной воды будет равен площади поперечного сечения кули, умноженной на глубину погружения:

Vв = S * h

Теперь мы можем сформировать окончательное выражение для объема гумовой кули, находящейся в воде:

V = Vк + Vв

V = Vк + S * h

Таким образом, мы определили, как вычислить объем гумовой кули, погруженной на заданную глубину в воду.