Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3123571
А
Аноним
22 апреля 2025 17:11 · публичный вопрос
А
Аноним

шар массой m = 340г полностью погружен в жидкость. Известно, что сила, с которой жидкость пытается вытолкнуть шар, составляет 1,7 Н. Этот же шар плавает в ртути так, что только…

Запрос пользователя

Шар массой m = 340г полностью погружен в жидкость. Известно, что сила, с которой жидкость пытается вытолкнуть шар, составляет 1,7 Н. Этот же шар плавает в ртути так, что только его половина находится над поверхностью. Найдите плотность жидкости. Полностью ртути примите равной 13600кг/м³

Ответ нейросети
22 апреля 2025 17:11

Для решения данной задачи мы можем использовать закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила Архимеда, равная величине силы, с которой жидкость пытается вытолкнуть тело.

Найдем объем шара, который погружен в жидкость. Пусть \( V \) - объем шара, \( \rho \) - плотность жидкости, \( g \) - ускорение свободного падения, \( F \) - сила Архимеда.

  1. В жидкости:
    Сила Архимеда \(F = V \cdot \rho \cdot g\)
    Масса шара \(m = 340 \text{ г} = 0.34 \text{ кг}\)

  2. В ртути:
    Так как шар плавает так, что только половина его находится над поверхностью, то объем шара равен половине объема шара в жидкости \( V/2 \).

  3. Решаем уравнение для силы Архимеда в жидкости:
    \(1.7 \text{ Н} = (V/2) \cdot \rho \cdot 9.8 \text{ м/с}^2\)

  4. Масса шара в ртути:
    \(m = \rho_{\text{ртути}} \cdot V/2 \Rightarrow V = 2m/\rho_{\text{ртути}}\)

Теперь подставим найденное значение объема \( V \) в уравнение для силы Архимеда в жидкости и решим его:

\(1.7 = (2m/\rho_{\text{ртути}})/2 \cdot \rho \cdot 9.8\)
\(1.7 = m/\rho_{\text{ртути}} \cdot \rho \cdot 9.8\)
\(1.7 = 0.34/\rho_{\text{ртути}} \cdot \rho \cdot 9.8\)

Известно, что \( \rho_{\text{ртути}} = 13600 \text{ кг/м}^3 \), подставим это значение:

\(1.7 = 0.34/(13600) \cdot \rho \cdot 9.8\)
\(1.7 = 2.5 \cdot 10^{-5} \cdot \rho \cdot 9.8\)
\(1.7 = 2.45 \cdot 10^{-4} \cdot \rho\)
\(\rho = 1.7 / 2.45 \cdot 10^{-4}\)
\(\rho \approx 6938 \text{ кг/м}^3\)

Таким образом, плотность жидкости составляет примерно 6938 кг/м³.