Чтобы понять, почему тело из парафина тонет в керосине, но плавает в воде, нужно рассмотреть понятие плотности и силы, действующие на тело в жидкости.
1. Плотность материалов:
- Парафин имеет плотность примерно 0.9 г/см³.
- Плотность воды составляет примерно 1.0 г/см³.
- Плотность керосина составляет примерно 0.8 г/см³.
Тело будет плавать в жидкости, если его плотность меньше плотности жидкости, и тонуть, если плотность больше.
2. Поведение парафина в разных жидкостях:
- В воде: Плотность парафина (0.9 г/см³) меньше плотности воды (1.0 г/см³), поэтому парафин плавает.
- В керосине: Плотность парафина (0.9 г/см³) больше плотности керосина (0.8 г/см³), поэтому парафин тонет.
3. Силы, действующие на тело в керосине:
Когда парафин находится в керосине, на него действуют две основные силы:
- Сила тяжести (Fтяж): Эта сила направлена вниз и равна весу тела. Она рассчитывается по формуле Fтяж = m * g, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения.
- Сила Архимеда (Fарх): Эта сила направлена вверх и равна весу вытесненной жидкости. Она рассчитывается по формуле Fарх = ρж * V * g, где ρж - плотность жидкости (керосина), V - объем тела, g - ускорение свободного падения.
Теперь, если сравнить эти две силы:
- Если Fтяж > Fарх, тело тонет.
- Если Fтяж < Fарх, тело плавает.
В случае парафина в керосине, сила тяжести больше силы Архимеда, что и приводит к тому, что парафин тонет.
Таким образом, парафин тонет в керосине, потому что его плотность больше, чем плотность керосина, а в воде он плавает, так как его плотность меньше плотности воды.