Для расчета архимедовой силы, действующей на медный шарик, нужно знать плотность меди и плотность керосина.
- Плотность меди обычно составляет около 8,96 г/см³.
- Плотность керосина примерно равна 0,80 г/см³.
Архимедова сила действует на тело, погруженное в жидкость, и равна весу жидкости, вытесненной телом.
Сначала найдем объем шарика вливы, используя его массу и плотность меди:
$$
m = 28 , \text{г}
\
\rho_{\text{меди}} = 8.96 , \text{г/см}^3
\
V = \frac{m}{\rho_{\text{меди}}} = \frac{28}{8.96} \approx 3.13 , \text{см}^3
$$
Теперь можем найти вес воздуха, равный массе шарика:
Плотность воздуха принимаем равной 0,0012 г/см³.
$$
V = \frac{m}{\rho_{\text{воздуха}}} = \frac{28}{0.0012} \approx 23,333 , \text{см}^3
$$
Вычислим объем керосина, вытесненного шариком:
$$
V_{\text{керосина}} = V_{\text{шарика в керосине}} - V_{\text{шарика в воздухе}}
$$
Зная, что объем шарика в керосине это:
$V_{\text{шарика в керосине}} = \frac{m}{\rho_{\text{керосина}}} = \frac{28}{0.80} \approx 35 , \text{см}^3$.
$$
V_{\text{керосина}} = 35 - 23,333 \approx 11,666 , \text{см}^3
$$
Теперь можем найти архимедову силу:
$$
F_{\text{арх}} = V_{\text{керосина}} \cdot g \cdot \rho_{\text{керосина}} \approx 11,666 \cdot 9.8 \cdot 0.80 \approx 90 , \text{Н}
$$
Итак, архимедова сила, действующая на медный шарик, равняется примерно 90 Н.
