Чтобы определить выталкивающую силу, действующую на медный шарик, нам нужно использовать закон Архимеда. Этот закон утверждает, что на любое тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной этой жидкостью частицы.
Шаг 1: Определение веса вытесненной воды
Сначала найдем массу воды, которую вытесняет шарик. Объем шарика составляет 12 см³, и этот же объем воды будет вытеснен.
Плотность воды: 1 г/см³ (приближенно для температуры около 4 °C).
Формула для нахождения массы:
[
\text{Масса} = \text{Объем} \times \text{Плотность}
]
Подставляем данные:
[
\text{Масса воды} = 12 , \text{см}^3 \times 1 , \text{г/см}^3 = 12 , \text{г}
]
Шаг 2: Перевод массы в килограммы
Так как нам нужна сила в ньютонах, переведем массу в килограммы:
[
12 , \text{г} = 0.012 , \text{кг}
]
Шаг 3: Нахождение веса вытесненной воды
Теперь найдем вес вытесненной воды. Вес можно вычислить по формуле:
[
\text{Вес} = \text{Масса} \times g
]
где ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно ( 9.81 , \text{м/с}^2 )). Подставляем значения:
[
\text{Вес вытесненной воды} = 0.012 , \text{кг} \times 9.81 , \text{м/с}^2 \approx 0.11772 , \text{Н}
]
Шаг 4: Ответ
Таким образом, выталкивающая сила, действующая на медный шарик, составляет примерно:
[
\text{Ответ} \approx 0.118 , \text{Н}
]
Эта сила равна весу вытесненной водой массы, что и подтверждает закон Архимеда.
