Чугунная деталь массой 40 кг полностью погружена в воду чему равна выталкивающая сила действующая на неё?
Для решения данной задачи о выталкивающей силе, действующей на чугунную деталь, сначала вспомним закон Архимеда. Он гласит, что на любое тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости.
Шаги решения:
Определение объема детали:
Поскольку у нас есть масса детали (40 кг), нам нужно определить ее объем. Для этого воспользуемся плотностью чугуна. Плотность чугуна примерно 7800 кг/м³.Формула для нахождения объема: \[ V = \frac{m}{\rho} \] где:
- \( V \) — объем,
- \( m \) — масса (40 кг),
- \( \rho \) — плотность (7800 кг/м³).
Подставляем значения: \[ V = \frac{40 \text{ кг}}{7800 \text{ кг/м}^3} \approx 0.005128 \text{ м}^3 \]
Определение веса вытесненной воды:
Теперь мы можем найти массу воды, которая будет вытеснена этой деталью. Плотность воды составляет примерно 1000 кг/м³. Используем ту же формулу:Massa вытесненной воды: \[ m_{вода} = V \cdot \rho_{вода} = 0.005128 \text{ м}^3 \times 1000 \text{ кг/м}^3 = 5.128 \text{ кг} \]
Вычисление выталкивающей силы:
Наконец, применим закон Архимеда. Выталкивающая сила равна весу вытесненной воды. Вес можно рассчитать по формуле: \[ F_{выт} = m_{вода} \cdot g \] где \( g \approx 9.81 \text{ м/с}^2 \) — ускорение свободного падения.Подставим массу воды: \[ F_{выт} = 5.128 \text{ кг} \times 9.81 \text{ м/с}^2 \approx 50.37 \text{ Н} \]
Ответ:
Выталкивающая сила, действующая на чугунную деталь, равна приблизительно 50.37 Н.
