мраморный шар объемом 20см² уронили в рек. с какой силой он выталкивался из воды
Давайте решим задачу, шаг за шагом, с понятными объяснениями.
Задача:
Мраморный шар объемом 20 см³ уронили в реку. С какой силой он выталкивался из воды?
Шаг 1: Понимание условий задачи
Когда объект помещается в жидкость, на него действует сила, называемая архимедовой силой. Эта сила направлена вверх и равна весу вытесненной жидкостью.
Шаг 2: Определение данных
- Объем шара (V) = 20 см³ = 20 мL (поскольку 1 см³ = 1 мL).
- Плотность воды (ρ) приблизительно равна 1 г/см³ (или 1000 кг/м³).
Шаг 3: Рассчитаем массу вытесненной воды
Чтобы найти массу латка воды, которую вытесняет шар, используем формулу: \[ m = ρ \cdot V \]
Где:
- \( m \) — масса вытесненной воды,
- \( ρ \) — плотность воды,
- \( V \) — объем вытесненной воды.
Подставим известные значения: \[ m = (1 \, \text{г/см}^3) \cdot (20 \, \text{см}^3) = 20 \, \text{г} \]
Шаг 4: Рассчитаем силу архимеда
Сила архимеда (F_A) рассчитывается по формуле: \[ F_A = m \cdot g \] где:
- \( F_A \) — сила архимеда,
- \( m \) — масса вытесненной воды (в нашем случае 20 г),
- \( g \) — ускорение свободного падения, приблизительно равное 9.8 м/с².
Для удобства, переведем массу в килограммы: \[ m = 20 \, \text{г} = 0.02 \, \text{кг} \]
Теперь подставим значения в формулу: \[ F_A = 0.02 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 0.196 \, \text{Н} \]
Ответ
Сила, с которой мраморный шар выталкивался из воды, составляет приблизительно 0.196 Н.
Заключение
Таким образом, мы посмотрели, как рассчитать архимедову силу, действующую на объект, помещенный в жидкость. В данной задаче мы использовали плотность воды и объем шара для нахождения массы вытесненной жидкости, а затем вычислили силу архимеда, которая и была искомой величиной.
