Как можно определить плотность мраморной фигурки, если её вес в воздухе равен 0,686 Н, а в пресной воде - 0,372 Н?

Физика 8 класс Температура и плотность веществ определение плотности мраморная фигурка вес в воздухе вес в воде физика 8 класс Новый

Чтобы определить плотность мраморной фигурки, нам нужно использовать закон Архимеда и формулу для расчета плотности. Давайте разберем шаги решения этой задачи.

Шаг 1: Определение силы Архимеда

Сила Архимеда (F_A) равна разнице между весом фигурки в воздухе (W_воздуха) и весом фигурки в воде (W_воды). Она рассчитывается по формуле:

F_A = W_воздуха - W_воды

Подставим наши значения:

• W_воздуха = 0,686 Н
• W_воды = 0,372 Н

Теперь вычислим силу Архимеда:

F_A = 0,686 Н - 0,372 Н = 0,314 Н

Шаг 2: Определение объема фигурки

Сила Архимеда также равна весу вытесненной жидкости, что можно выразить через плотность воды (ρ_воды) и объем фигурки (V):

F_A = ρ_воды * V * g

Здесь g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²), а плотность пресной воды (ρ_воды) составляет примерно 1000 кг/м³.

Поскольку мы знаем силу Архимеда, можем выразить объем фигурки:

V = F_A / (ρ_воды * g)

Подставим значения:

V = 0,314 Н / (1000 кг/м³ * 9,81 м/с²)

V ≈ 0,000032 kg*m²/s² / 9810 kg*m/s²

V ≈ 3,2 * 10^(-5) м³

Шаг 3: Определение массы фигурки

Теперь найдем массу фигурки. Масса (m) может быть найдена из веса в воздухе:

m = W_воздуха / g

Подставим значение:

m = 0,686 Н / 9,81 м/с²

m ≈ 0,0699 кг

Шаг 4: Определение плотности фигурки

Теперь, когда у нас есть масса и объем, мы можем найти плотность (ρ) фигурки по формуле:

ρ = m / V

Подставим значения:

ρ = 0,0699 кг / 3,2 * 10^(-5) м³

ρ ≈ 2184,375 кг/м³

Таким образом, плотность мраморной фигурки составляет примерно 2184,375 кг/м³.