Какой объем подводной части деревянного бруска с общим объемом 500 см³, который находится на поверхности воды, если плотность дерева равна 400 кг/м³?
Дано:
Решение:
Физика 7 класс тика: Закон Архимеда объём подводной части деревянный брусок плотность дерева физика 7 класс объем бруска плотность воды решение задачи законы Архимеда плавание тел физические свойства материалов
Давайте решим задачу о том, какой объем подводной части деревянного бруска, который плавает на поверхности воды. Для этого нам нужно учесть несколько важных моментов.
Дано:
Шаг 1: Определение массы бруска.
Сначала мы можем найти массу бруска, используя его объем и плотность. Формула для нахождения массы:
Масса = Объем × Плотность
Подставим наши данные:
Масса = 500 см³ × 400 кг/м³.
Но прежде чем подставить значения, нужно привести объем в м³, так как плотность дана в кг/м³. 1 м³ = 1 000 000 см³, следовательно:
500 см³ = 500 / 1 000 000 = 0,0005 м³.
Теперь подставляем:
Масса = 0,0005 м³ × 400 кг/м³ = 0,2 кг.
Шаг 2: Применение принципа Архимеда.
Теперь, когда мы знаем массу бруска, можем использовать принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной им жидкости. Брусок плавает, значит, вес бруска равен весу вытесненной воды.
Вес бруска = Масса бруска × g, где g (ускорение свободного падения) примерно равно 9,81 м/с². Но нам нужно только знать, что:
Вес бруска = 0,2 кг × 9,81 м/с² = 1,962 Н.
Теперь найдем объем воды, который соответствует этому весу. Для этого используем формулу:
Вес воды = Объем воды × Плотность воды × g.
Так как мы знаем вес бруска, можем выразить объем воды:
Объем воды = Вес бруска / (Плотность воды × g).
Подставим данные:
Объем воды = 1,962 Н / (1000 кг/м³ × 9,81 м/с²).
Объем воды = 1,962 Н / 9810 Н/м³ = 0,0002 м³ = 200 см³.
Шаг 3: Определение объема подводной части бруска.
Теперь мы знаем, что объем подводной части бруска равен объему вытесненной воды, который составляет 200 см³.
Ответ: Объем подводной части деревянного бруска составляет 200 см³.