Какова высота надводной части жестяной банки массой 100 г и высотой 10 см, плавающей в воде, если площадь её основания равна 100 см²?

Физика 7 класс Тематика: Архимедова сила и плавание тел высота надводной части жестяная банка масса 100 г высота 10 см площадь основания 100 см² плавание в воде физика 7 класс Новый

Чтобы найти высоту надводной части жестяной банки, нам нужно использовать принцип Архимеда, который говорит, что на тело, плавающее в жидкости, действует сила, равная весу вытесненной жидкости.

Давайте разложим решение на несколько шагов:

Шаг 1: Определим вес банки

• Масса банки = 100 г = 0,1 кг (переведем в килограммы для удобства).
• Вес банки (W) можно найти по формуле: W = m * g, где g ≈ 9,81 м/с² - ускорение свободного падения.
• Таким образом, W = 0,1 кг * 9,81 м/с² ≈ 0,981 Н.

Шаг 2: Найдем объем вытесненной воды

• Сила Архимеда (F) равна весу вытесненной воды. То есть F = W.
• Сила Архимеда также можно выразить через объем вытесненной воды (V) и плотность воды (ρ): F = V * ρ * g.
• Плотность воды примерно равна 1000 кг/м³.
• Таким образом, 0,981 Н = V * 1000 кг/м³ * 9,81 м/с².
• Теперь найдем объем V: V = 0,981 Н / (1000 кг/м³ * 9,81 м/с²) ≈ 0,0001 м³ = 100 см³.

Шаг 3: Найдем высоту погруженной части банки

• Площадь основания банки равна 100 см².
• Объем V можно также выразить через площадь основания (S) и высоту погруженной части (h): V = S * h.
• Зная, что V = 100 см³ и S = 100 см², подставим в формулу: 100 см³ = 100 см² * h.
• Отсюда h = 100 см³ / 100 см² = 1 см.

Шаг 4: Найдем высоту надводной части

• Общая высота банки = 10 см.
• Высота надводной части (H) равна: H = Общая высота - Высота погруженной части = 10 см - 1 см = 9 см.

Ответ: Высота надводной части жестяной банки составляет 9 см.