Чтобы определить показания пружинных весов при взвешивании в воде, нужно учесть два фактора: вес тела в воздухе и выталкивающую силу, действующую на тело в воде.
Дано:
- Объем тела \( V = 6 \, \text{см}^3 \)
- Плотность цинка \( \rho_{\text{цинк}} = 7,1 \, \text{г/см}^3 \)
- Плотность воды \( \rho_{\text{вода}} = 1 \, \text{г/см}^3 \)
Шаг 1: Найти массу тела
Масса тела \( m \) определяется по формуле:
\[ m = \rho_{\text{цинк}} \times V \]
Подставим известные значения:
\[ m = 7,1 \, \text{г/см}^3 \times 6 \, \text{см}^3 = 42,6 \, \text{г} \]
Шаг 2: Найти силу тяжести тела
Сила тяжести \( F_{\text{тяж}} \) равна:
\[ F_{\text{тяж}} = m \times g \]
где \( g = 9,8 \, \text{м/с}^2 \) (переведем массу в килограммы: \( 42,6 \, \text{г} = 0,0426 \, \text{кг} \)).
\[ F_{\text{тяж}} = 0,0426 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 = 0,41748 \, \text{Н} \]
Шаг 3: Найти выталкивающую силу
Выталкивающая сила \( F_{\text{выталкивающая}} \) рассчитывается по закону Архимеда:
\[ F_{\text{выталкивающая}} = \rho_{\text{вода}} \times V \times g \]
Перевернем плотность воды из граммов в килограммы:
\[ F_{\text{выталкивающая}} = 1 \, \text{г/см}^3 \times 6 \, \text{см}^3 \times 9,8 \, \text{м/с}^2 \]
\[ F_{\text{выталкивающая}} = 0,006 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с}^2 = 0,0588 \, \text{Н} \]
Шаг 4: Найти показания весов под водой
\[ F_{\text{весы}} = F_{\text{тяж}} - F_{\text{выталкивающая}} \]
\[ F_{\text{весы}} = 0,41748 \, \text{Н} - 0,0588 \, \text{Н} = 0,35868 \, \text{Н} \]
Таким образом, показания пружинных весов при взвешивании в воде составят примерно \( 0,35868 \, \text{Н} \).