На суше человек может удержать в руках груз, масса которого 20 кг. Сможет ли он удержать под водой мраморную плиту, объем которой 8000 см³?

Физика 7 класс Архимедова сила груз под водой мраморная плита масса 20 кг объем 8000 см³ физика 7 класс Закон Архимеда плавание тел давление в жидкости Новый

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно учитывать два основных момента: массу мраморной плиты и силу Архимеда, действующую на нее под водой.

Шаг 1: Определим массу мраморной плиты.

Для этого нам нужно знать плотность мрамора. Обычно плотность мрамора составляет около 2,5 г/см³. Чтобы найти массу плитки, используем формулу:

Масса = Плотность × Объем

• Плотность мрамора = 2,5 г/см³
• Объем плиты = 8000 см³

Теперь подставим значения в формулу:

Масса = 2,5 г/см³ × 8000 см³ = 20000 г

Так как 1 кг = 1000 г, то 20000 г = 20 кг.

Шаг 2: Рассмотрим силу Архимеда.

Сила Архимеда равна весу вытесненной жидкости. Она вычисляется по формуле:

Сила Архимеда = Плотность жидкости × Объем вытесненной жидкости × g

В нашем случае, плотность воды примерно равна 1 г/см³, а ускорение свободного падения g ≈ 9,8 м/с². Подставим значения:

• Плотность воды = 1 г/см³ = 1000 кг/м³
• Объем плиты = 8000 см³ = 0,008 м³

Сила Архимеда = 1000 кг/м³ × 0,008 м³ × 9,8 м/с² = 78,4 Н.

Шаг 3: Сравним вес плиты и силу Архимеда.

Вес плиты под водой можно найти, используя формулу:

Вес = Масса × g

Вес плиты = 20 кг × 9,8 м/с² = 196 Н.

Теперь сравним вес плиты и силу Архимеда:

• Вес плиты = 196 Н
• Сила Архимеда = 78,4 Н

Шаг 4: Вывод.

Сила Архимеда (78,4 Н) меньше веса плиты (196 Н). Это значит, что человек не сможет удержать плиту под водой, так как вес плиты будет превышать подъемную силу воды.

Таким образом, ответ на вопрос: нет, человек не сможет удержать мраморную плиту под водой.