1. Чему равна архимедова сила, действующая в воде на полностью погруженный медный брусок массой 445 г?
Чтобы найти архимедову силу, действующую на полностью погружённый объект, мы можем использовать закон Архимеда. Согласно этому закону, архимедова сила равна весу вытесненной жидкости.
Шаги решения:
Определение объема вытесненной воды: Для начала нам нужно найти объем медного бруска. Мы знаем его массу (445 г), но для этого шагу нам также понадобится плотность меди, которую обычно принимают равной 8,9 г/см³.
Объем \( V \) объекта можно найти по формуле: \[ V = \frac{m}{\rho} \] где:
- \( m \) — масса бруска (445 г)
- \( \rho \) — плотность меди (8,9 г/см³)
Подставляем значения: \[ V = \frac{445 \, \text{г}}{8,9 \, \text{г/см}^3} \approx 50,56 \, \text{см}^3 \]
Определение массы вытесненной воды: Теперь нам нужно найти массу воды, которую вытесняет этот брусок. Плотность воды составляет примерно 1 г/см³. Таким образом, масса вытесненной воды \( m_{вода} \) равна объему бруска \( V \): \[ m_{вода} = V \cdot \rho_{вода} = 50,56 \, \text{см}^3 \cdot 1 \, \text{г/см}^3 = 50,56 \, \text{г} \]
Определение архимедовой силы: Теперь мы можем найти архимедову силу \( F_A \), которая равна весу вытесненной воды. Вес (сила) рассчитывается по формуле: \[ F_A = m_{вода} \cdot g \] где \( g \) — это ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²). Поскольку масса у нас в граммах, мы переведем её в килограммы: \[ m_{вода} = 50,56 \, \text{г} = 0,05056 \, \text{кг} \]
Теперь подставим значения: \[ F_A = 0,05056 \, \text{кг} \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 \approx 0,496 \, \text{Н} \]
Ответ:
Архимедова сила, действующая на полностью погружённый медный брусок массой 445 г, составляет примерно 0,496 Н.
