Шар плотностью 2,5 г/см3 и объёмом 300см3 целиком опущен в воду. Определите архимедову силу действующую на шар.
Для решения этой задачи нам нужно использовать принцип Архимеда, который утверждает, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, направленная вверх, равная весу вытесненной этой жидкостью. Мы будем шаг за шагом вычислять архимедову силу, действующую на ваш шар.
Шаг 1: Определим объем шара
У нас уже есть объем шара, который равен 300 см³. Это означает, что, когда шар будет полностью опущен в воду, он вытеснит объем воды, равный своему собственному объему.
Шаг 2: Определим плотность воды
Плотность воды составляет примерно 1 г/см³. Это важно, потому что нам нужно будет знать массу вытесненной воды.
Шаг 3: Найдем массу вытесненной воды
Чтобы найти массу вытесненной воды, мы можем использовать формулу:
\[ m = \rho \cdot V \]
где:
- \( m \) — масса воды,
- \( \rho \) — плотность воды (1 г/см³),
- \( V \) — объем воды (в данном случае 300 см³).
Подставим значения:
\[ m = 1 \, \text{г/см}^3 \cdot 300 \, \text{см}^3 = 300 \, \text{г} \]
Шаг 4: Найдем вес вытесненной воды
Вес вытесненной воды можно найти с помощью формулы:
\[ F = m \cdot g \]
где:
- \( F \) — вес (архимедова сила) в ньютонах,
- \( m \) — масса в килограммах,
- \( g \) — ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с².
Поскольку масса вытесненной воды у нас 300 г, переводим это значение в килограммы (1 кг = 1000 г):
\[ m = \frac{300 \, \text{г}}{1000} = 0,3 \, \text{кг} \]
Теперь можем рассчитать вес:
\[ F = 0,3 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 2,94 \, \text{Н} \]
Шаг 5: Итоговый результат
Таким образом, архимедова сила, действующая на шар, равна 2,94 Н.
Заключение
Вот и всё! Мы нашли архимедову силу, действующую на шар, и теперь вы знаете, как применять принцип Архимеда для решения подобных задач. Если у вас есть дополнительные вопросы или требуется более подробное объяснение, пожалуйста, дайте знать!
