Вес тела 4,5 Н, а его объем 500 см3

. Утонет ли это тело:

a) в воде

b) в спирте

c) в керосине

Заполните таблицу (Плотность воды 1000 кг/м3

, спирта 900 кг/м3

, керосина 800 кг/м3

).

В воде В спирте В керосине

Сила Архимеда,

действующая на

тело

Сравните силы,

действующие на

тело

Fа FА Fа FА Fа __ FА

Утонет ли тело?

Ответ

Автор - kajet

Ответ:

Дано:

P = 4,5 Н

V = 500 см³ = 0,0005 м³

ρ1 = 1000 кг/м³

ρ2 = 900 кг/м³

ρ3 = 800 кг/м³

g = 9,8 H/кг = 10 H/кг

---------------------------------------

Fа1 - ?

Fa2 - ?

Fa3- ?

Решение:

Fa = ρ * V * g

1) Fa1 = ρ1 * V * g = 1 000 кг/м³ * 0,0005 м³ * 10 Н/кг = 5 Н

Р < Fa1

4,5 Н < 5 Н => тело не утонет, то есть тело всплывёт на поверхность воды и будет плавать, потому что вес тела меньше силы Архимеда (выталкивающей силы)

2) Fa2 = ρ2 * V * g = 900 кг/м³ * 0,0005 м³ * 10 Н/кг = 4,5 Н

Р = Fa2

4,5 Н = 4,5 Н => тело не утонет и будет плавать в спирте, в потому что вес тела компенсирует сила Архимеда (выталкивающая сила)

3) Fa3 = ρ3 * V * g = 800 кг/м³ * 0,0005 м³ * 10 Н/кг = 4 Н

Р > Fa3

4,5 Н > 4 Н => тело утонет в керосине, потому что вес тела больше силы Архимеда (выталкивающей силы)

Ответ: Fа1 = 5 Н, Fa2 = 4,5 Н, Fa3 = 4 Н

Объяснение:

В тексте задания прямо спрашивается про силу Архимеда, поэтому ответ на вопрос утонет ли тело в данных жидкостях мы находили через формулу силы Архимеда: Fа = ρ * V * g

Сила Архимеда (выталкивающая сила), действующая на погружённое в жидкость тело, равна весу жидкости (P жид), вытесненной этим телом, то есть равна произведению плотности жидкости (газа), ускорения свободного падения и объёма тела, которая погружена в жидкость (газ) :

Fа = P жид

Р = m * g

Fа = m жид * g

m = ρ * V

Fа = ρ * V * g

*****

Есть еще один способ ответа на вопрос - через сравнение плотностей тела и жидкостей, то есть когда плотность тела больше, чем плотность жидкости (газа), тогда тело тонет, когда плотность тела равно или меньше, чем плотность жидкости (газа), тогда тело не тонет и плавает (всплывает/выталкивается). Формулы для расчётов:

Р = m * g ==> m = P / g

ρ = m / V

Теперь остается посчитать:

m = P / g = 4,5 H / 10 H/кг = 0,45 кг

ρ = m / V = 0,45 кг / 0,0005 м³ = 900 кг/м³

900 кг/м³ - это плотность тела, которое надо погрузить в жидкость, теперь, зная плотность тела и плотность жидкости, можно их сравнить и определить утонет ли тело:

1) 900 кг/м³ < 1 000 кг/м³ ==> ρ тела < ρ воды ==> тело не утонет, то есть тело всплывёт на поверхность воды и будет плавать

2) 900 кг/м³ = 900 кг/м³ ==> ρ тела = ρ спирта ==> тело не утонет и будет плавать в спирте

3) 900 кг/м³ > 800 кг/м³ ==> ρ тела > ρ керосина ==> тело утонет в керосине

*****

Как известно, g = 9,8 H/кг - величина постоянная, не меняется, тем не менее когда при решении задач не требуется большая точность расчётов, обычно округляют до g = 10 H/кг, в решении данной задачи взято как g = 10 H/кг.