Яку виштовхувальну силу має брусок прямокутної паралелепіпедальної форми з розмірами 4см 5см 10см, коли його опустили
Яку виштовхувальну силу має брусок прямокутної паралелепіпедальної форми з розмірами 4см 5см 10см, коли його опустили в газ з густиною 800кг/м3?
Щавель 11
Чтобы рассчитать плавучесть бруска и определить величину поддерживающей его воздухом силы (виштовхувальной силы), мы можем воспользоваться принципом Архимеда. Этот принцип гласит, что тело, погруженное в жидкость (в данном случае газ), испытывает силу, равную весу вытесненного жидкостю объема.Первым шагом мы определим объем вытесненного газа, используя размеры бруска. Объем равен произведению его трех измерений:
\[V = 4 \, \text{см} \times 5 \, \text{см} \times 10 \, \text{см} = 200 \, \text{см}^3\]
Затем мы должны перевести объем в метрическую систему, так как данная густота указана в килограммах на кубический метр:
\[V = 200 \, \text{см}^3 = 200 \times 10^{-6} \, \text{м}^3\]
Густота газа задана как 800 кг/м³. Теперь мы можем рассчитать массу вытесненного газа, умножив его объем на густоту:
\[m = V \times \text{густота} = 200 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 \times 800 \, \text{кг/м}^3\]
\[m = 0.16 \, \text{кг}\]
Наконец, мы можем рассчитать величину виштовхувальной силы. Виштовхувальная сила равна весу вытесненного газа. Вес вычисляется как произведение массы на ускорение свободного падения (для Земли принимаем значение около 9.8 м/с²):
\[F = m \times g = 0.16 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2\]
\[F \approx 1.568 \, \text{Н}\]
Таким образом, виштовхувальная сила, с которой газ воздействует на брусок, составляет примерно 1.568 Н (ньютон).