Определите объем стеклянного шарика, если при погружении в спирт на него действует выталкивающая сила 136 Н
Чтобы определить объем стеклянного шарика по известной выталкивающей силе, воспользуемся законом Архимеда. Этот закон гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости.
Шаг 1: Основная формула
Выталкивающая сила (F) равняется произведению плотности жидкости (ρ) на ускорение свободного падения (g) и объем (V) вытесненной жидкости: \[ F = \rho \cdot g \cdot V \]
Шаг 2: Изучение данных задачи
У нас есть:
- Выталкивающая сила \( F = 136 \, \text{Н} \)
- Плотность спирта около \( 790 \, \text{кг/м}^3 \) (можем использовать это значение для вычислений).
- Ускорение свободного падения \( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 \).
Шаг 3: Решение уравнения
Перепишем формулу для нахождения объема: \[ V = \frac{F}{\rho \cdot g} \]
Шаг 4: Подстановка значений
Подставляем известные значения в формулу: \[ V = \frac{136 \, \text{Н}}{790 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2} \]
Шаг 5: Вычисление
Сначала вычислим произведение плотности и ускорения свободного падения: \[ \rho \cdot g = 790 \cdot 9.81 \approx 7753.9 \, \text{кг/(м}^2\text{s}^2) \]
Теперь подставим это значение обратно в формулу для объема: \[ V = \frac{136}{7753.9} \approx 0.0175 \, \text{м}^3 \]
Ответ
Таким образом, объем стеклянного шарика составляет примерно \( 0.0175 \, \text{м}^3 \) или \( 17.5 \, \text{л} \).
Заключение
Мы рассчитали объем шара, исходя из силы, действующей на него при погружении в спирт, и использовали закон Архимеда, который важен для понимания поведения тел в жидкостях.
