Задание по теме «Архимедова сила» 1. одводная лодка «Акула», стоящая у причала, имеет массу 23 300 000 кг. Чему равен модуль силы Архимеда, действующей на эту подводную лодку?…
Задание по теме «Архимедова сила» 1. одводная лодка «Акула», стоящая у причала, имеет массу 23 300 000 кг. Чему равен модуль силы Архимеда, действующей на эту подводную лодку? Ускорение свободного падения равно 10 Н/кг. Ответ дайте в Ньютонах. 2. Оля уронила в речку мячик объёмом 1,2 л. Какая сила Архимеда действует на мячик, если он погружён в воду только наполовину? Плотность воды 1000 кг/м'. 3. Семиклассник Митя решил заняться дайвингом, но на первом занятии с большим трудом смог приподнять баллон с дыхательной смесью. Инструктор успокоил Митю, объяснив, что баллон «будет весить в воде меньше», и Митя с ним уже сможет справиться. Подскажите Мите, на сколько изменится сила, которую ему придётся прилагать для удержания баллона при его полном погружении под воду? Внешний объём баллона составляет 5 литров, плотность воды 1000 кг/м'. С дано;с решением;с формулами
Решим каждое задание по порядку:
Задание 1
Дано:
- Масса подводной лодки (m) = 23 300 000 кг
- Ускорение свободного падения (g) = 10 Н/кг
Решение: Сила Архимеда (F_A) равна весу вытесненной жидкости, который можно вычислить по формуле: \[ F_A = V \cdot \rho \cdot g \] где:
- V — объем вытесненной жидкости (в данном случае, объем подводной лодки)
- \(\rho\) — плотность воды (приблизительно 1000 кг/м³)
- g — ускорение свободного падения
Сначала найдем объем подводной лодки: Объем (V) можно найти по формуле: \[ V = \frac{m}{\rho} \]
Подставляя значения: \[ V = \frac{23\,300\,000 \, \text{кг}}{1000 \, \text{кг/м}^3} = 23\,300 \, \text{м}^3 \]
Теперь подставим объем в формулу для силы Архимеда: \[ F_A = 23\,300 \, \text{м}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 10 \, \text{Н/кг} \] \[ F_A = 233\,000\,000 \, \text{Н} \]
Ответ: Модуль силы Архимеда, действующей на подводную лодку, равен 233 000 000 Н.
Задание 2
Дано:
- Объем мячика (V) = 1,2 л = 0,0012 м³ (так как 1 л = 0,001 м³)
- Плотность воды (\(\rho\)) = 1000 кг/м³
Решение: Сила Архимеда (F_A) определяется как: \[ F_A = V_{вытесненный} \cdot \rho \cdot g \] Однако мячик погружен наполовину, значит: \[ V_{вытесненный} = \frac{1}{2} V = \frac{1}{2} \cdot 0,0012 \, \text{м}^3 = 0,0006 \, \text{м}^3 \]
Теперь подставим в формулу: \[ F_A = 0,0006 \, \text{м}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 10 \, \text{Н/кг} \] \[ F_A = 0,0006 \cdot 1000 \cdot 10 = 6 \, \text{Н} \]
Ответ: Сила Архимеда, действующая на мячик, равна 6 Н.
Задание 3
Дано:
- Внешний объем баллона (V) = 5 литров = 0,005 м³
- Плотность воды (\(\rho\)) = 1000 кг/м³
Решение: Сила Архимеда (F_A) при полном погружении баллона в воду: \[ F_A = V \cdot \rho \cdot g \]
Подставим в формулу: \[ F_A = 0,005 \, \text{м}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 10 \, \text{Н/кг} \] \[ F_A = 0,005 \cdot 1000 \cdot 10 = 50 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила, которую Мите придется применять для удержания баллона в воде, снизится на 50 Н.
Ответ: Сила, которую придется прилагать для удержания баллона в воде, изменится на 50 Н (снизится).
