определите архимедову силу, действующую на пробковый спасательный круг объемом 40 дм3, если он на 1/4 часть опущен в воду.
Чтобы определить архимедову силу, действующую на пробковый спасательный круг, нужно воспользоваться законом Архимеда. По этому закону, архимедова сила равна весу вытесненной жидкости.
Объем спасательного круга:
У нас есть спасательный круг объемом 40 дм³.Опущенный объем:
Спасательный круг опущен на 1/4 в воду. Значит, объем, который находится под водой, составляет: \[ V_{\text{выт}} = \frac{1}{4} \times 40 \text{ дм}^3 = 10 \text{ дм}^3. \]Плотность воды:
Плотность воды (ρ) около 1000 кг/м³. Но поскольку мы работаем с дециметрами, мы можем использовать значение 1 г/см³, что эквивалентно 1000 кг/м³.Определение массы вытесненной воды:
Чтобы найти вес вытесненной воды, необходимо использовать формулу: \[ m = \rho \times V, \] где m — масса, ρ — плотность, V — объем. Подставим значения: \[ m = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 10 \text{ дм}^3. \] Заметим, что 1 дм³ равно 0.001 м³, поэтому: \[ V = 10 \text{ дм}^3 = 10 \times 0.001 \text{ м}^3 = 0.01 \text{ м}^3. \] Теперь подставим это в формулу: \[ m = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 0.01 \text{ м}^3 = 10 \text{ кг}. \]Определение силы Архимеда:
Сила Архимеда (F_A) равна весу вытесненной жидкости и рассчитывается по формуле: \[ F_A = m \times g, \] где g — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²). Подставляем значения: \[ F_A = 10 \text{ кг} \times 9.81 \text{ м/с}^2 \approx 98.1 \text{ Н}. \]
Таким образом, архимедова сила, действующая на пробковый спасательный круг, составляет примерно 98.1 Н.
