В воду опущен медный кубик массой 10 г и тонкая медная пластина массой 10 г. Будет ли выталкивающая сила одинаковой в обоих случаях? Прошу привести подробное решение.

Физика 7 класс Архимедова сила медный кубик тонкая медная пластина выталкивающая сила физика 7 класс Архимедова сила Закон Архимеда плотность воды масса кубика масса пластины сравнение сил Новый

Для того чтобы ответить на вопрос о выталкивающей силе, давайте сначала вспомним закон Архимеда. Он гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной этой жидкостью массы.

Теперь рассмотрим каждый из объектов по отдельности:

• Медный кубик:
  1. Для расчета выталкивающей силы нам необходимо знать объем кубика. Поскольку кубик имеет равные стороны, его объем можно вычислить по формуле: V = a^3, где a — длина ребра кубика.
  2. Однако, в данной задаче нам не дана длина ребра кубика. Но мы знаем, что масса кубика составляет 10 г. Сначала переведем массу в килограммы: 10 г = 0.01 кг.
  3. Плотность меди примерно равна 8900 кг/м³. Используя формулу плотности (ρ = m/V), мы можем найти объем кубика: V = m/ρ = 0.01 кг / 8900 кг/м³ ≈ 1.12 * 10^-6 м³.
  4. Теперь, по закону Архимеда, выталкивающая сила F = ρж * g * V, где ρж — плотность воды (примерно 1000 кг/м³), g — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²). Подставляем значения:
  5. F = 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * 1.12 * 10^-6 м³ ≈ 0.011 мН.
• Тонкая медная пластина:
  1. Поскольку пластина также изготовлена из меди и имеет такую же массу (10 г), мы можем использовать тот же подход для определения ее объема.
  2. Как и в случае с кубиком, объем пластины V = m/ρ = 0.01 кг / 8900 кг/м³ ≈ 1.12 * 10^-6 м³.
  3. Выталкивающая сила будет рассчитываться так же, как и для кубика: F = ρж * g * V.
  4. Подставляя те же значения, мы получаем: F = 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * 1.12 * 10^-6 м³ ≈ 0.011 мН.

Вывод: Выталкивающая сила будет одинаковой в обоих случаях, так как оба объекта имеют одинаковую массу и, соответственно, вытесняют одинаковый объем воды. Таким образом, выталкивающая сила для медного кубика и медной пластины будет равна 0.011 мН.