Какова сила, которая действует на два стальных кубика, находящиеся на дне аквариума с водой, если длина ребер кубиков составляет 10 см и 5 см, глубина аквариума равна 30 см, плотность стали равна 7900 кг/м3, а плотность воды - 1000 кг/м3?

Физика 8 класс Температура и давление в жидкостях сила стальные кубики аквариум плотность стали плотность воды глубина аквариума физика 8 класс давление в жидкости Архимедова сила объем кубиков Новый

Для решения задачи нам необходимо рассчитать силу, действующую на каждый из стальных кубиков, находящихся на дне аквариума. Эта сила будет состоять из двух компонентов: силы тяжести кубика и архимедовой силы, действующей на него со стороны воды.

Шаг 1: Рассчитаем объем каждого кубика.

Объем кубика можно найти по формуле:

V = a^3

где V - объем, a - длина ребра кубика.

Кубик с ребром 10 см:

• Длина ребра: 10 см = 0.1 м
• Объем: V1 = (0.1)³ = 0.001 м³

Кубик с ребром 5 см:

• Длина ребра: 5 см = 0.05 м
• Объем: V2 = (0.05)³ = 0.000125 м³

Шаг 2: Рассчитаем массу каждого кубика.

Массу кубика можно найти по формуле:

m = ρ * V

где m - масса, ρ - плотность, V - объем.

Кубик с ребром 10 см:

• Плотность стали: ρ = 7900 кг/м³
• Масса: m1 = 7900 * 0.001 = 7.9 кг

Кубик с ребром 5 см:

• Масса: m2 = 7900 * 0.000125 = 0.9875 кг

Шаг 3: Рассчитаем силу тяжести для каждого кубика.

Сила тяжести определяется по формуле:

F_t = m * g

где g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²).

Кубик с ребром 10 см:

• Сила тяжести: F_t1 = 7.9 * 9.81 ≈ 77.5 Н

Кубик с ребром 5 см:

• Сила тяжести: F_t2 = 0.9875 * 9.81 ≈ 9.7 Н

Шаг 4: Рассчитаем архимедову силу для каждого кубика.

Архимедова сила определяется по формуле:

F_a = ρ_в * V * g

где ρ_в - плотность воды (1000 кг/м³).

Кубик с ребром 10 см:

• Архимедова сила: F_a1 = 1000 * 0.001 * 9.81 ≈ 9.81 Н

Кубик с ребром 5 см:

• Архимедова сила: F_a2 = 1000 * 0.000125 * 9.81 ≈ 1.22625 Н

Шаг 5: Рассчитаем результирующую силу, действующую на каждый кубик.

Результирующая сила F будет равна разности силы тяжести и архимедовой силы:

F = F_t - F_a

Кубик с ребром 10 см:

• Результирующая сила: F1 = 77.5 - 9.81 ≈ 67.69 Н

Кубик с ребром 5 см:

• Результирующая сила: F2 = 9.7 - 1.22625 ≈ 8.47375 Н

Таким образом, на кубик с ребром 10 см действует сила приблизительно 67.69 Н, а на кубик с ребром 5 см - приблизительно 8.47 Н.