Как можно определить, содержит ли слиток золота массой 966 г, который при погружении в воду имеет вес 9,016 Н, примеси?

Физика 8 класс Плотность веществ определение примесей в золоте слиток золота масса золота вес золота в воде физика 8 класс Новый

Чтобы определить, содержит ли слиток золота примеси, мы можем воспользоваться принципом Архимеда и формулой для расчета веса тела в жидкости. Давайте разберем шаги решения этой задачи.

Шаг 1: Определение веса слитка в воздухе

Вес слитка золота в воздухе равен 9,016 Н. Это значение нам известно.

Шаг 2: Определение объема слитка

Сначала нужно найти объем слитка золота. Мы знаем, что вес (W) связан с массой (m) и ускорением свободного падения (g) по формуле:

• W = m * g

Где:

• W - вес в ньютонах (9,016 Н)
• m - масса в килограммах (966 г = 0,966 кг)
• g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²)

Теперь мы можем найти объем слитка золота, используя его массу и плотность. Плотность золота примерно равна 19,32 г/см³ (или 19320 кг/м³).

Шаг 3: Расчет объема слитка

Формула для расчета объема (V) выглядит так:

• V = m / ρ

Где:

• m - масса (0,966 кг)
• ρ - плотность золота (19320 кг/м³)

Подставим значения:

• V = 0,966 / 19320 ≈ 0,00005 м³ (или 5 см³)

Шаг 4: Применение принципа Архимеда

По принципу Архимеда, на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной жидкости. Мы можем определить вес вытесненной воды, зная объем слитка:

• Вес вытесненной воды (Wвода) = V * ρвода * g

Плотность воды примерно равна 1000 кг/м³. Подставим значения:

• Wвода = 0,00005 м³ * 1000 кг/м³ * 9,81 м/с² ≈ 0,4905 Н

Шаг 5: Определение веса слитка в воде

Теперь мы можем найти вес слитка в воде, используя следующий расчет:

• Wвода = Wвоздушный - Wвыталкивающая сила
• 9,016 Н - 0,4905 Н = 8,5255 Н

Шаг 6: Сравнение с теоретическим весом

Теперь мы можем сравнить фактический вес слитка в воде с тем, который мы ожидали. Если бы слиток был чистым золотом, его вес в воде должен был бы быть:

• Wвода = 966 г * 9,81 м/с² - Wвыталкивающая сила

Если фактический вес в воде отличается от ожидаемого, это указывает на наличие примесей. Если вес совпадает, то слиток, скорее всего, чистый.

Таким образом, если вы заметили, что вес в воде отличается от 8,5255 Н, это может свидетельствовать о наличии примесей в слитке золота.