Чтобы понять, как определить выталкивающую силу, действующую на мраморный шар, уронили в реку, рассмотрим основные принципы, лежащие в основе этого явления.
Шаг 1: Понимание выталкивающей силы
Выталкивающая сила (силу Архимеда) можно определить с помощью закона Архимеда, который гласит, что на любое тело, полностью или частично погруженное в жидкость, действует сила, направленная вверх и равная весу вытесненной жидкостью.
Шаг 2: Определение объема шара
В вашем вопросе указано, что объем мраморного шара составляет 20 см², однако объем должен указываться в кубических сантиметрах (см³). Вероятно, вы имеете в виду "20 см³".
Шаг 3: Определение плотности воды
Плотность воды при нормальных условиях (при температуре около 4°C) составляет приблизительно 1 г/см³.
Шаг 4: Расчет массы вытесненной воды
Для того чтобы рассчитать выталкивающую силу, нам нужно знать массу вытесненной воды:
\[ \text{Вес вытесненной воды (в Н)} = \text{Объем шара (в см³)} \times \text{Плотность воды (в г/см³)} \times g \]
где \(g\) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с², но мы будем использовать 0.981 Н/г для перевода граммов в Ньютоны).
Найдем массу вытесненной воды: \[ \text{Масса воды} = 20 \, \text{см}³ \times 1 \, \text{г/см}³ = 20 \, \text{г} \]
Переведем массу в Ньютоны: \[ \text{Вес вытесненной воды} = 20 \, \text{г} \times 0.981 \, \text{Н/г} = 19.62 \, \text{Н} \]
Шаг 5: Выталкивающая сила
Согласно закону Архимеда, эта сила и есть выталкивающая сила: \[ \text{Выталкивающая сила} = 19.62 \, \text{Н} \]
Ответ
Таким образом, выталкивающая сила, действующая на мраморный шар объемом 20 см³, составляет approximately 19.62 Н.
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами, не стесняйтесь спрашивать!