Чтобы решить задачу, нам нужно определить объём железного бруска, используя закон Архимеда. Выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, равна весу вытесненной жидкости.
Дано:
- Выталкивающая сила \( F \) = 19,6 Н
- Плотность спирта \( \rho \) = 800 кг/м³
Сначала нам нужно вспомнить формулу для выталкивающей силы: \[ F = \rho \cdot g \cdot V \] где:
- \( F \) – это выталкивающая сила в ньютонах (Н)
- \( \rho \) – плотность жидкости в килограммах на кубический метр (кг/м³)
- \( g \) – ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²)
- \( V \) – объём вытесненной жидкости в кубических метрах (м³)
Теперь мы можем выразить объём через выталкивающую силу: \[ V = \frac{F}{\rho \cdot g} \]
Подставим известные значения в формулу. Сначала посчитаем \( \rho \cdot g \): \[ \rho \cdot g = 800 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 7840 \, \text{кг/(м}^2\text{s}^{2}) = 7840 \, \text{Н/м}^3 \]
Теперь подставим эти данные в формулу для объёма: \[ V = \frac{19,6 \, \text{Н}}{7840 \, \text{Н/м}^3} \] Выполним деление: \[ V = \frac{19,6}{7840} \approx 0,0025 \, \text{м}^3 \]
Теперь переведём объём в более удобные единицы — литры. 1 м³ = 1000 литров: \[ V \approx 0,0025 \, \text{м}^3 \cdot 1000 \, \text{л/м}^3 = 2,5 \, \text{л} \]
Таким образом, объём железного бруска равен примерно \( 0,0025 \, \text{м}^3 \) или \( 2,5 \, \text{л} \).