Для решения задачи о выталкивающей силе, действующей на кусок бронзы при полном его погружении в бензин, необходимо воспользоваться принципом Архимеда. Этот принцип гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости.
Определение объема
Объем куска бронзы равен 6 дм³. Переведем этот объем в кубические метры (м³), так как плотность бензина указана в кг/м³. \[ 1 \text{ дм}^3 = 0,001 \text{ м}^3 \] Следовательно, \[ 6 \text{ дм}^3 = 6 \times 0,001 = 0,006 \text{ м}^3 \]Вычисление веса вытесненной жидкости
Для расчета выталкивающей силы нам нужна плотность бензина. Плотность бензина составляет \(p = 700 \text{ кг/м}^3\).Рассчитаем массу вытесненной жидкости: \[ m = p \cdot V \] Где:
- \(m\) — масса вытесненной жидкости,
- \(p\) — плотность жидкости (700 кг/м³),
- \(V\) — объем (0,006 м³).
Подставляем значения: \[ m = 700 \text{ кг/м}^3 \cdot 0,006 \text{ м}^3 = 4,2 \text{ кг} \]
Вычисление выталкивающей силы
Теперь можем рассчитать вес вытесненной жидкости, который и будет равен выталкивающей силе. Чтобы получить вес, используем формулу: \[ F_a = m \cdot g \] Где:- \(F_a\) — выталкивающая сила,
- \(m\) — масса вытесненной жидкости (4,2 кг),
- \(g\) — ускорение свободного падения (9,8 Н/кг).
Подставляем значения: \[ F_a = 4,2 \text{ кг} \cdot 9,8 \text{ Н/кг} = 41,16 \text{ Н} \]
Таким образом, выталкивающая сила, действующая на кусок бронзы при его полном погружении в бензин, составляет 41,16 Н.