Два шарика одинакового объёма, изготовленные из алюминия и стали, были погружены в сосуд с водой. На шар из алюминия действует выталкивающая сила, равная 3 Н. Определите…
Два шарика одинакового объёма, изготовленные из алюминия и стали, были погружены в сосуд с водой. На шар из алюминия действует выталкивающая сила, равная 3 Н. Определите выталкивающую силу, действующую на шар из стали. Ответ выразите в Н.
Для решения этой задачи воспользуемся принципом Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этой жидкостью.
Дано:
- Шарик из алюминия: выталкивающая сила \( F_{вы} = 3 \, \text{Н} \).
- Оба шарика имеют одинаковый объем.
Понимание проблемы:
Выталкивающая сила, действующая на объект, зависит от объема вытесненной жидкости, а не от материала объекта. Поскольку оба шарика имеют одинаковый объем и находятся в одной и той же жидкости (воде), выталкивающая сила на шарик из стали будет такой же, как на шарик из алюминия.Расчет:
Мы знаем, что выталкивающая сила \( F_{вы} \) не зависит от состава вещества. Поэтому: \[ F_{вы, \text{сталь}} = F_{вы, \text{алюминий}} = 3 \, \text{Н} \]Ответ:
Выталкивающая сила, действующая на шар из стали, составляет \( 3 \, \text{Н} \).
Таким образом, ответ на задачу: 3 Н.
Обсуждение
2 сообщенияАлюминиевый и стальной шары имеют одинаковую массу. Во сколько раз выталкивающая сила, действующая на алюминиевый шар, больше, чем на стальной? Ответ округлите до целых.
Давайте рассмотрим условия задачи.
Дано:
- Массы алюминиевого и стального шаров равны.
- Объемы шаров одинаковы, так как они сделаны из одинаковых форм.
Формулы:
- Выталкивающая сила \( F_{вы} \) определяется по формуле Архимеда: \( F_{вы} = \rho_{жидкости} \cdot V \cdot g \), где \( \rho_{жидкости} \) — плотность жидкости (воды), \( V \) — объем объектов, \( g \) — ускорение свободного падения.
- Поскольку объемы одинаковы и находятся в одной и той же жидкости, плотность жидкости и \( g \) можно считать одинаковыми для обоих шаров.
Сравнение:
- Выталкивающая сила на алюминиевый шар \( F_{вы, \text{алюминий}} = \rho_{жидкости} \cdot V \cdot g \).
- Выталкивающая сила на стальной шар \( F_{вы, \text{сталь}} = \rho_{жидкости} \cdot V \cdot g \).
Так как объемы одинаковы и плотность жидкости постоянна, то обе силы равны.
Следовательно: \[ F_{вы, \text{алюминий}} = F_{вы, \text{сталь}}. \]
Таким образом, выталкивающая сила, действующая на алюминиевый шар, не больше и не меньше по сравнению со стальным шаром.
Ответ: Выталкивающая сила, действующая на алюминиевый шар, в \( 1 \) раз больше, чем на стальной. (То есть они равны.)
