Определите объем свинцового шарика, если при погружении в спирт на него действует выталкивающая сила 120 Н. Плотность спирта 950 кг/м3
Для решения этой задачи о выталкивающей силе и объеме свинцового шарика, давайте воспользуемся принципом Архимеда. Этот принцип утверждает, что на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этой жидкостью части.
Шаг 1: Формула для выталкивающей силы
Выталкивающая сила (F) рассчитывается по формуле:
\[ F = V \cdot \rho \cdot g \]
где:
- \( V \) — объем вытесненной жидкости (в данном случае – объем свинцового шарика),
- \( \rho \) — плотность жидкости (в данном случае – плотность спирта),
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)).
Шаг 2: Подставляем известные значения
В данной задаче нам известны:
- Выталкивающая сила \( F = 120 \, \text{Н} \)
- Плотность спирта \( \rho = 950 \, \text{кг/м}^3 \)
Шаг 3: Используем формулу для объема
Выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости. Мы можем выразить объем V:
\[ V = \frac{F}{\rho \cdot g} \]
Шаг 4: Подставляем значения
Сначала подставим значения в формулу:
\[ V = \frac{120 \, \text{Н}}{950 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2} \]
Теперь вычислим значение плотности спирта и ускорения свободного падения:
\[ V = \frac{120}{950 \cdot 9.81} \] \[ V = \frac{120}{9319.5} \] \[ V \approx 0.0129 \, \text{м}^3 \]
Шаг 5: Результат
Объем свинцового шарика примерно равен \( 0.0129 \, \text{м}^3 \) или \( 12.9 \, \text{л} \).
Заключение
Таким образом, объем свинцового шарика, который испытывает выталкивающую силу 120 Н в спирте, составляет примерно 0.0129 м³.
