в воду опущен медный кубик массой 10 г и тонкая медная пластина массой 10 г вычислите выталкивающую силу обоих предметов

Для решения задачи о выталкивающей силе, действующей на медный кубик и медную пластину, мы воспользуемся принципом Архимеда. Он гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытянутого им объема жидкости.

Шаг 1: Определение объемов тел

1. Медный кубик:

   • Масса кубика \( m = 10 \, \text{г} = 0.01 \, \text{кг} \).
   • Плотность меди \( \rho_{\text{меди}} \approx 8960 \, \text{кг/m}^3 \).

   Объем кубика \( V \) рассчитывается по формуле: \[ V = \frac{m}{\rho_{\text{меди}}} \] Подставим значения: \[ V_{\text{кубик}} = \frac{0.01 \, \text{кг}}{8960 \, \text{кг/m}^3} \approx 1.11 \times 10^{-6} \, \text{m}^3 \]

2. Медная пластина:

   • Масса пластины \( m = 10 \, \text{г} = 0.01 \, \text{кг} \).

   Предположим, что пластина представляет собой тонкий прямоугольник, и её объем можно рассчитать так же, используя плотность меди: \[ V_{\text{пластина}} = \frac{0.01 \, \text{кг}}{8960 \, \text{кг/m}^3} \approx 1.11 \times 10^{-6} \, \text{m}^3 \]

Шаг 2: Вычисление выталкивающей силы

Сила Архимеда \( F \) вычисляется по формуле: \[ F = V \cdot \rho_{\text{жидкости}} \cdot g \] где:

• \( V \) — объем тела,
• \( \rho_{\text{жидкости}} \) — плотность жидкости (вода, \( \approx 1000 \, \text{кг/m}^3 \)),
• \( g \) — ускорение свободного падения (\( g \approx 9.81 \, \text{m/s}^2 \)).

Теперь подставим значения для кубика и пластины:

1. Для медного кубика: \[ F_{\text{кубик}} = V_{\text{кубик}} \cdot \rho_{\text{воды}} \cdot g \approx 1.11 \times 10^{-6} \, \text{m}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/m}^3 \cdot 9.81 \, \text{m/s}^2 \] \[ F_{\text{кубик}} \approx 0.0109 \, \text{Н} \]

2. Для медной пластины (объем тот же, так как масса та же): \[ F_{\text{пластина}} = V_{\text{пластина}} \cdot \rho_{\text{воды}} \cdot g \approx 1.11 \times 10^{-6} \, \text{m}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/m}^3 \cdot 9.81 \, \text{m/s}^2 \] \[ F_{\text{пластина}} \approx 0.0109 \, \text{Н} \]

Ответ

Таким образом, выталкивающая сила как на медный кубик, так и на медную пластину составляет примерно \( 0.0109 \, \text{Н} \).