Какой материал использован для изготовления цилиндра, если динамометр показывает 5 Н при подвешивании, а после погружения в воду до середины показывает 4 Н?

Физика 8 класс Архимедова сила материал цилиндра динамометр 5 Н погружение в воду изменение веса физика 8 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует со стороны этой жидкости сила, равная весу вытесненной жидкости.

Давайте разберем ситуацию шаг за шагом:

1. Вес цилиндра в воздухе: Динамометр показывает 5 Н. Это означает, что вес цилиндра в воздухе равен 5 Н.
2. Вес цилиндра в воде: Когда цилиндр погружается в воду до середины, динамометр показывает 4 Н. Это означает, что на цилиндр теперь действует подъемная сила со стороны воды.
3. Определение подъемной силы: Подъемная сила (Fпод) можно найти по формуле:
   • Fпод = Вес в воздухе - Вес в воде

   Подставим наши значения:

   • Fпод = 5 Н - 4 Н = 1 Н
4. Определение объема вытесненной воды: Подъемная сила равна весу вытесненной воды. Мы знаем, что вес воды можно выразить как:
   • Fпод = V * ρ * g

   где V - объем вытесненной воды, ρ - плотность воды (примерно 1000 кг/м³), g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).

   Подставим значения:

   • 1 Н = V * 1000 кг/м³ * 9.81 м/с²

   Теперь можем найти объем V:

   • V = 1 Н / (1000 кг/м³ * 9.81 м/с²) ≈ 0.000102 м³ (или 102 см³)
5. Определение плотности цилиндра: Теперь мы можем найти плотность цилиндра (ρц) по формуле:
   • ρц = m / V

   где m - масса цилиндра, которую можно найти из веса в воздухе:

   • m = вес / g = 5 Н / 9.81 м/с² ≈ 0.51 кг

   Теперь подставим массу и объем:

   • ρц = 0.51 кг / 0.000102 м³ ≈ 5000 кг/м³

Таким образом, плотность цилиндра примерно равна 5000 кг/м³. Это значение указывает на то, что цилиндр, вероятно, изготовлен из материала, такого как алюминий или другой металл, имеющий высокую плотность.