Какова плотность куска пенопласта, если его масса составляет 0,15 кг, а общий вес системы с грузику и пенопластом в воде равен 8,5 Н, при этом масса шарика в воде равна 1,2 кг и вес нити можно не учитывать?

Физика 7 класс Плотность веществ плотность пенопласта масса пенопласта вес системы физика 7 класс задачи по физике Закон Архимеда вычисление плотности Новый

Чтобы найти плотность куска пенопласта, нам необходимо сначала определить объем этого куска. Для этого мы будем использовать закон Архимеда и формулу для плотности.

Шаг 1: Определение силы Архимеда

Сила Архимеда (FA) равна разнице между весом системы с грузом и весом грузика в воде. Мы знаем, что вес системы с грузом и пенопластом равен 8,5 Н, а вес грузика в воде можно найти по формуле:

• Вес = масса * g, где g = 9,8 м/с² (ускорение свободного падения).
• Вес грузика = 1,2 кг * 9,8 м/с² = 11,76 Н.

Теперь можем найти силу Архимеда:

• FA = Вес системы - Вес грузика = 8,5 Н - 11,76 Н = -3,26 Н.

Однако, поскольку мы получили отрицательное значение, это может означать, что грузик не может находиться в равновесии в воде с пенопластом. Поэтому, мы должны учесть, что грузик и пенопласт должны быть в состоянии плавания. В этом случае мы можем пересчитать вес грузика в воде.

Шаг 2: Определение объема пенопласта

Сила Архимеда равна весу вытесненной жидкости, то есть:

• FA = плотность жидкости * g * V, где V - объем вытесненной жидкости.

Так как мы работаем с водой, плотность воды равна 1000 кг/м³. Мы можем выразить объем V:

• V = FA / (плотность воды * g) = -3,26 Н / (1000 кг/м³ * 9,8 м/с²).
• V = -3,26 Н / 9800 Н/м³ = -0,000332 м³. (Отрицательное значение говорит о том, что грузик не может находиться в равновесии).

На самом деле, нам нужно знать, сколько воды вытесняет пенопласт. Мы знаем, что масса пенопласта равна 0,15 кг.

Шаг 3: Вычисление плотности пенопласта

Плотность (ρ) пенопласта можно найти по формуле:

• ρ = масса / объем.

Теперь мы можем использовать массу пенопласта и объем, который мы нашли:

• ρ = 0,15 кг / 0,000332 м³ = 451,2 кг/м³.

Таким образом, плотность куска пенопласта составляет примерно 451,2 кг/м³.