Какой вес тела длиной 20 см, площадью поперечного сечения 4 см квадратных и плотностью 1250 кг/м кубический, которое подвешено к пружине и погружено в жидкость с плотностью 800 кг/м кубический? Как изменится показание динамометра, если в жидкость будет погружена только половина этого тела?

Физика 8 класс Тематика: Архимедова сила и плавание тел вес тела Плотность площадь поперечного сечения пружина жидкость динамометр изменение показания физика 8 класс Новый

Чтобы найти вес тела, нам нужно сначала вычислить его объем, а затем массу и вес. Давайте разберем это шаг за шагом.

Шаг 1: Вычисление объема тела

Объем тела можно найти по формуле:

Объем = Длина * Площадь поперечного сечения

Длина тела = 20 см = 0.2 м (переводим в метры)

Площадь поперечного сечения = 4 см² = 4 * 10^(-4) м² (переводим в квадратные метры)

Теперь подставим значения в формулу:

Объем = 0.2 м * 4 * 10^(-4) м² = 0.00008 м³

Шаг 2: Вычисление массы тела

Теперь мы можем найти массу тела, используя его плотность:

Масса = Плотность * Объем

Плотность тела = 1250 кг/м³

Масса = 1250 кг/м³ * 0.00008 м³ = 0.1 кг

Шаг 3: Вычисление веса тела

Вес тела можно найти по формуле:

Вес = Масса * Ускорение свободного падения

Ускорение свободного падения ≈ 9.81 м/с²

Теперь подставим массу:

Вес = 0.1 кг * 9.81 м/с² = 0.981 Н

Шаг 4: Вычисление архимедовой силы

Когда тело погружено в жидкость, на него действует архимедова сила, которая равна весу вытесненной жидкости. Для этого нам нужно вычислить объем погруженной части тела и массу вытесненной жидкости:

Объем вытесненной жидкости = Объем тела = 0.00008 м³

Плотность жидкости = 800 кг/м³

Масса вытесненной жидкости = Плотность * Объем = 800 кг/м³ * 0.00008 м³ = 0.064 кг

Вес вытесненной жидкости = 0.064 кг * 9.81 м/с² = 0.62784 Н

Шаг 5: Определение показания динамометра

Показание динамометра будет равно весу тела минус архимедова сила:

Показание динамометра = Вес тела - Вес вытесненной жидкости

Показание = 0.981 Н - 0.62784 Н = 0.35316 Н

Шаг 6: Если в жидкость будет погружена только половина тела

Если погружена только половина тела, то объем вытесненной жидкости будет в два раза меньше:

Объем вытесненной жидкости = 0.00008 м³ / 2 = 0.00004 м³

Масса вытесненной жидкости = 800 кг/м³ * 0.00004 м³ = 0.032 кг

Вес вытесненной жидкости = 0.032 кг * 9.81 м/с² = 0.31392 Н

Теперь пересчитаем показание динамометра:

Показание динамометра = Вес тела - Вес вытесненной жидкости

Показание = 0.981 Н - 0.31392 Н = 0.66708 Н

Ответ: Вес тела составляет 0.981 Н, а показание динамометра при погружении половины тела будет 0.66708 Н.