с какой силой выталкивается керосином кусок стекла объемом 10см³

Задача: с какой силой выталкивается керосином кусок стекла объемом 10 см³?

Решение (по Архимеду):

• По принципу Архимеда выталкивающая сила Fв равна весу вытесненной жидкости: Fв = ρжидкость · g · V_submerged.
• Так как объем куска V = 10 см³, предполагаем, что он полностью погружён в керосин, значит V_submerged = 10 см³.

Параметры:

• Объем: 10 см³ = 10 · 10⁻⁶ м³ = 1 · 10⁻⁵ м³.
• Плотность керосина ρкер: примерно 0.78–0.82 г/см³. Возьмём среднее значение 0.80 г/см³ = 800 кг/м³.
• Ускорение свободного падения: g ≈ 9.81 м/с².

Расчёт:

• Fв = ρкер · g · V = 800 кг/м³ · 9.81 м/с² · 1·10⁻⁵ м³ ≈ 0.0785 Н.
• При диапазоне плотности керосина 0.78–0.82 г/см³ получаем:
  • при 0.78 г/см³: Fв ≈ 0.0767 Н,
  • при 0.82 г/см³: Fв ≈ 0.0826 Н. Так что результат примерно 0.077–0.083 Н (около 0.078 Н для 0.80 г/см³).

Дополнительно (чтобы понять, устойчивость к плаванию):

• Плотность стекла обычно около 2.5 г/см³, т.е. ρстекла ≈ 2500 кг/м³.
• Масса куска: m = ρстекла · V = 2500 · 1·10⁻⁵ = 0.025 кг.
• Вес куска: W = m g ≈ 0.025 · 9.81 ≈ 0.245 Н.
• Так как Fв ≈ 0.078 Н меньше веса, стекло утонет (будет погружаться). При отсутствии сопротивления воздуха и др. сила тяжести превысит выталкивающую.

Ответ: сила выталкивания керосином на кусок стекла объёмом 10 см³ ≈ 0.078 Н (в диапазоне примерно 0.077–0.083 Н в зависимости от точной плотности керосина).