Какова сила Архимеда, действующая на пробку массой 100 г, и какая доля объема этой пробки находится в воде, если плотность пробки p равна 200 кг/м3?

Физика 11 класс Сила Архимеда и плавание тел сила Архимеда пробка 100 г плотность пробки 200 кг/м3 объем пробки в воде физика 11 класс Новый

Чтобы найти силу Архимеда, действующую на пробку, и долю объема пробки, находящегося в воде, необходимо выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Определяем объем пробки

Сначала нужно найти объем пробки. Объем V можно вычислить по формуле:

V = m / p

где m - масса пробки, p - плотность пробки.

В нашем случае:

• m = 100 г = 0.1 кг (переведем граммы в килограммы)
• p = 200 кг/м³

Теперь подставим значения в формулу:

V = 0.1 кг / 200 кг/м³ = 0.0005 м³

Шаг 2: Рассчитываем силу Архимеда

Сила Архимеда (F_A) определяется по формуле:

F_A = V_выталкивания * ρ_жидкости * g

где:

• V_выталкивания - объем вытесняемой жидкости (в данном случае это объем пробки),
• ρ_жидкости - плотность воды (приблизительно 1000 кг/м³),
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²).

Теперь подставим значения:

F_A = 0.0005 м³ * 1000 кг/м³ * 9.81 м/с²

F_A = 4.905 Н

Шаг 3: Определяем долю объема пробки в воде

Чтобы найти долю объема пробки, находящегося в воде, нужно сравнить плотность пробки с плотностью воды. Если плотность пробки меньше плотности воды, то пробка будет плавать, и доля объема, находящегося в воде, будет равна:

V_вода = V * (ρ_пробки / ρ_воды)

где:

• V - общий объем пробки (0.0005 м³),
• ρ_пробки - плотность пробки (200 кг/м³),
• ρ_воды - плотность воды (1000 кг/м³).

Теперь подставим значения:

V_вода = 0.0005 м³ * (200 кг/м³ / 1000 кг/м³) = 0.0001 м³

Шаг 4: Находим долю объема пробки в воде

Доля объема пробки, находящегося в воде, вычисляется по формуле:

Доля = V_вода / V

Подставим значения:

Доля = 0.0001 м³ / 0.0005 м³ = 0.2

Таким образом, мы получили следующие результаты:

• Сила Архимеда, действующая на пробку, составляет 4.905 Н.
• Доля объема пробки, находящаяся в воде, составляет 0.2 или 20%.