Как можно определить, является ли золотое колечко сплошным или полым, если его вес в воздухе составляет 0,04 Н, а в воде - 0,02 Н?

Физика 7 класс Архимедова сила определить золотое колечко сплошное или полое вес в воздухе вес в воде физика 7 класс Новый

Чтобы определить, является ли золотое колечко сплошным или полым, нам нужно рассмотреть его вес в воздухе и в воде. Мы можем использовать принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной им жидкости.

Давайте разберем данные, которые у нас есть:

• Вес колечка в воздухе: W_воздуха = 0,04 Н
• Вес колечка в воде: W_воды = 0,02 Н

Теперь мы можем найти вес вытесненной воды, используя разницу между весом колечка в воздухе и весом в воде:

Шаг 1: Найдем вес вытесненной воды

Вес вытесненной воды (F_выт) можно найти по формуле:

F_выт = W_воздуха - W_воды

Подставим наши значения:

F_выт = 0,04 Н - 0,02 Н = 0,02 Н

Шаг 2: Определим объем колечка

Теперь мы можем использовать вес вытесненной воды, чтобы определить объем колечка. Зная, что 1 Н веса воды соответствует объему 0,1 м³ (плотность воды примерно 1000 кг/м³), мы можем найти объем колечка:

V = F_выт / (ρ_воды * g)

где ρ_воды - плотность воды (примерно 1000 кг/м³), g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²).

Но нам не нужно учитывать g, так как мы работаем с весом.

Итак, объем V = 0,02 Н / 1000 Н/м³ = 0,00002 м³ (или 20 см³).

Шаг 3: Определим плотность колечка

Теперь мы можем определить плотность колечка. Плотность (ρ) определяется как:

ρ = масса / объем.

Мы знаем, что вес колечка в воздухе 0,04 Н. Чтобы найти массу, используем формулу:

масса = вес / g = 0,04 Н / 9,81 м/с² ≈ 0,004 kg (или 4 грамма).

Теперь подставим массу и объем в формулу плотности:

ρ = 0,004 kg / 0,00002 m³ = 200 kg/m³.

Шаг 4: Сравнение с плотностью золота

Плотность золота составляет примерно 19300 kg/m³. Поскольку плотность нашего колечка значительно меньше плотности золота, это указывает на то, что колечко полое.

Итак, вывод:

Колечко является полым, так как его плотность значительно ниже плотности золота.