Какую силу необходимо приложить, чтобы удержать железный объект размером 20 см на 20 см на 25 см в воде, учитывая, что плотность железа равна 7800 килограмм на метр кубический, а плотность воды составляет 1000 килограмм на метр кубический?

Физика 8 класс Тематика: Архимедова сила сила Архимеда плотность железа удержание объекта в воде физика 8 класс расчёт силы в воде Новый

Чтобы определить, какую силу необходимо приложить, чтобы удержать железный объект в воде, нам нужно рассмотреть два основных момента: вес объекта и архимедову силу, которая действует на него в воде.

Шаг 1: Найдем объем железного объекта.

Форма объекта – прямоугольный параллелепипед. Объем V можно найти по формуле:

V = длина * ширина * высота

• длина = 20 см = 0.2 м
• ширина = 20 см = 0.2 м
• высота = 25 см = 0.25 м

Теперь подставим значения в формулу:

V = 0.2 м * 0.2 м * 0.25 м = 0.01 м³

Шаг 2: Найдем массу железного объекта.

Массу m можно найти, используя плотность железа:

m = плотность * объем

Плотность железа = 7800 кг/м³, следовательно:

m = 7800 кг/м³ * 0.01 м³ = 78 кг

Шаг 3: Найдем вес железного объекта.

Вес W можно найти по формуле:

W = m * g

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

Подставим значения:

W = 78 кг * 9.81 м/с² = 765.18 Н

Шаг 4: Найдем архимедову силу.

Архимедова сила F_A, действующая на объект в воде, равна весу вытесненной воды. Для этого найдем объем вытесненной воды, который равен объему железного объекта:

F_A = плотность воды * объем * g

Плотность воды = 1000 кг/м³, следовательно:

F_A = 1000 кг/м³ * 0.01 м³ * 9.81 м/с² = 98.1 Н

Шаг 5: Найдем силу, которую нужно приложить.

Чтобы удержать объект в воде, необходимо приложить силу F, которая компенсирует разницу между весом объекта и архимедовой силой:

F = W - F_A

Подставим значения:

F = 765.18 Н - 98.1 Н = 667.08 Н

Ответ: Необходимо приложить силу примерно 667.08 Н, чтобы удержать железный объект в воде.