Как решить задачу, где тело полностью погружено в жидкость и его масса при погружении в воду уменьшается в 5 раз по сравнению с воздухом? Как можно определить плотность тела, принимая во внимание силу Архимеда?
Физика 8 класс тика: Сила Архимеда и плавание тел в жидкости погружение тела в жидкость масса тела в воде сила Архимеда определение плотности тела физика 8 класс задачи по физике
Для решения этой задачи нам нужно использовать принцип Архимеда и некоторые свойства плотности. Давайте разберем шаги решения.
Шаг 1: Понимание условий задачиСогласно закону Архимеда, на тело, погруженное в жидкость, действует восходящая сила, равная весу вытесненной жидкости. Эта сила может быть записана следующим образом:
Когда тело погружено в воду, на него действуют две силы: сила тяжести и сила Архимеда. Уравнение равновесия для тела в воде будет выглядеть так:
Подставим значения:
Мы можем сократить g (ускорение свободного падения) из уравнения:
Теперь мы знаем, что масса тела в воде составляет m/5. Подставим это значение в уравнение:
Теперь выразим объем V через массу m и плотность тела ρ_т:
Теперь подставим V в уравнение:
Сократим m (при условии, что m не равно 0):
Теперь выразим плотность тела:
Плотность воды (ρ_ж) примерно равна 1000 кг/м³. Подставим это значение:
Таким образом, мы определили плотность тела, которая равна 5000 кг/м³.