в какую жидкость нужно отпустить тело объёмом 100 см3, чтобы выталкивающая сила была равна 0,71H
Для того чтобы понять, в какую жидкость нужно отпустить тело объемом 100 см³, чтобы выталкивающая сила была равна 0,71 Н, нужно воспользоваться принципом Архимеда.
Шаг 1: Понимание принципа Архимеда
Принцип Архимеда гласит, что на любое тело, погруженное в жидкость, действует сила, направленная вверх, равная весу вытесненной этим телом жидкости. Эту силу называют выталкивающей силой.
Шаг 2: Формула для нахождения выталкивающей силы
Выталкивающая сила (F) может быть вычислена по формуле: \[ F = V \cdot \rho \cdot g \] где:
- \( F \) — выталкивающая сила (в Ньютонах),
- \( V \) — объем тела (в кубических метрах),
- \( \rho \) — плотность жидкости (в килограммах на кубический метр),
- \( g \) — ускорение свободного падения, примерно равное 9,81 м/с².
Шаг 3: Преобразование объема
У нас есть объем тела: \( V = 100 \, \text{см}^3 = 100 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 = 0,0001 \, \text{м}^3 \).
Шаг 4: Подстановка значений в формулу
Мы знаем, что выталкивающая сила равна 0,71 Н. Подставим известные значения в формулу: \[ 0,71 = 0,0001 \cdot \rho \cdot 9,81 \]
Шаг 5: Решение уравнения
Теперь выразим плотность \( \rho \): \[ \rho = \frac{0,71}{0,0001 \cdot 9,81} \]
Рассчитаем: \[ \rho = \frac{0,71}{0,000981} \approx 724,5 \, \text{кг/м}^3 \]
Шаг 6: Определение жидкости
Теперь нам нужно определить, в какую жидкость можно поместить тело, чтобы его плотность была приблизительно равна 724,5 кг/м³.
Сравнив с известными плотностями жидкостей, можно наблюдать, что:
- Плотность воды около 1000 кг/м³,
- Плотность масла (например, подсолнечного) составляет около 920 кг/м³,
- Плотность этилового спирта около 789 кг/м³.
Таким образом, плотность 724,5 кг/м³ близка к плотности этилового спирта. Мы можем afirmar, что:
Ответ
Чтобы выталкивающая сила была равна 0,71 Н для тела объемом 100 см³, его нужно отпустить в этиловый спирт.
