Медный шар весит в воздухе 14,7 Н, в воде - 9,8 Н. Можно ли считать шар сплошным? Плотность меди 8900 м/кг ^3 , плотность воды 1000 кг/м^3
Для того чтобы определить, можно ли считать медный шар сплошным, нам нужно проанализировать разницу в весе шара в воздухе и в воде, а также рассчитать его объем и плотность.
1. **Определение веса шара**:
- В воздухе вес шара \( F_{вн} = 14,7 \, Н \)
- В воде вес шара \( F_{вд} = 9,8 \, Н \)
2. **Вычисление архимедовой силы**:
Архимедова сила \( F_{А} \), действующая на шар в воде, равна разнице веса шара в воздухе и в воде:
\[
F_{А} = F_{вн} - F_{вд} = 14,7 \, Н - 9,8 \, Н = 4,9 \, Н
\]
3. **Расчет объема шара**:
Для нахождения объема используем формулу для силы тяжести и Архимедову силу:
\[
F_{А} = \rho_{в} \cdot g \cdot V
\]
где:
- \( \rho_{в} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \) (плотность воды),
- \( g \approx 9,81 \, \text{м/с}^2 \) (ускорение свободного падения),
- \( V \) — объем шара.
Подставим известные значения:
\[
4,9 = 1000 \cdot 9,81 \cdot V
\]
\[
V = \frac{4,9}{1000 \cdot 9,81} \approx 0,0005 \, м^3
\]
4. **Вычисление массы шара**:
Используем вес в воздухе для определения массы:
\[
m = \frac{F_{вн}}{g} = \frac{14,7}{9,81} \approx 1,5 \, \text{кг}
\]
5. **Расчет плотности шара**:
Плотность определяется как масса деленная на объем:
\[
\rho_{ш} = \frac{m}{V} = \frac{1,5}{0,0005} \approx 3000 \, \text{кг/м}^3
\]
6. **Сравнение плотностей**:
Плотность меди \( \rho_{мед} = 8900 \, \text{кг/м}^3 \).
Поскольку рассчитанная плотность шара (\( \approx 3000 \, \text{кг/м}^3 \)) значительно меньше плотности меди, можем сделать вывод.
Таким образом, практически вес шара в воде и его плотность свидетельствуют о том, что в шаре могут присутствовать полости или он не является сплошным. На основании этого, можно заключить, что шар не является сплошным.
