Какую силу нужно приложить, чтобы удержать в воде гранитную плиту размером 20 на 40 на 50 см3, если плотность гранита равна 2600 кг/м3, а плотность воды - 1000 кг/м3?

Физика 8 класс Темы: Архимедова сила сила удержание гранитная плита плотность гранита плотность воды физика 8 класс Архимедова сила объем плиты расчет силы физические законы

Давай разберемся с этой задачей шаг за шагом! Это будет увлекательно и познавательно!

Сначала найдем объем гранитной плиты. Плита имеет размеры 20 см, 40 см и 50 см. Чтобы найти объем, используем формулу:

Объем = Длина × Ширина × Высота

Переведем сантиметры в метры:

• 20 см = 0.2 м
• 40 см = 0.4 м
• 50 см = 0.5 м

Теперь подставим значения в формулу:

Объем = 0.2 м × 0.4 м × 0.5 м = 0.04 м³

Теперь, зная объем, можем найти массу гранитной плиты:

Масса = Объем × Плотность

Плотность гранита равна 2600 кг/м³, следовательно:

Масса = 0.04 м³ × 2600 кг/м³ = 104 кг

Теперь найдем вес гранитной плиты, который равен массе, умноженной на ускорение свободного падения (g ≈ 9.81 м/с²):

Вес = Масса × g

Вес = 104 кг × 9.81 м/с² ≈ 1020.84 Н

Теперь давай рассчитаем архимедову силу, которая действует на плиту в воде. Она равна весу вытесненной воды:

Архимедова сила = Объем вытесненной воды × Плотность воды × g

Плотность воды равна 1000 кг/м³, и объем вытесненной воды равен объему плиты:

Архимедова сила = 0.04 м³ × 1000 кг/м³ × 9.81 м/с² ≈ 392.4 Н

Теперь, чтобы удержать плиту в воде, нужно приложить силу, равную разнице между весом плиты и архимедовой силой:

Сила = Вес - Архимедова сила

Сила = 1020.84 Н - 392.4 Н ≈ 628.44 Н

Таким образом, чтобы удержать гранитную плиту в воде, нужно приложить силу примерно 628.44 Н!

Ух ты! Как здорово! Мы разобрались с этой задачей и узнали, как действуют силы в воде. Это действительно захватывающе!

Для того чтобы определить, какую силу нужно приложить, чтобы удержать гранитную плиту в воде, нам нужно рассчитать несколько величин: объем плиты, массу плиты, силу архимеда и, наконец, силу, которую необходимо приложить.

1. Вычисление объема плиты:

Объем (V) можно вычислить по формуле:

V = длина × ширина × высота

Подставим размеры плиты:

V = 0.2 м × 0.4 м × 0.5 м = 0.04 м³

2. Вычисление массы плиты:

Массу (m) плиты можно найти по формуле:

m = плотность × объем

Плотность гранита равна 2600 кг/м³, следовательно:

m = 2600 кг/м³ × 0.04 м³ = 104 кг

3. Вычисление силы тяжести:

Сила тяжести (Fт) действует на плиту и вычисляется по формуле:

Fт = m × g

где g — ускорение свободного падения, примерно равное 9.81 м/с². Подставляем значения:

Fт = 104 кг × 9.81 м/с² ≈ 1020.84 Н

4. Вычисление силы архимеда:

Сила архимеда (Fа) равна весу вытесненной плиты воды и вычисляется по формуле:

Fа = плотность воды × объем плиты × g

Плотность воды равна 1000 кг/м³. Подставляем значения:

Fа = 1000 кг/м³ × 0.04 м³ × 9.81 м/с² ≈ 392.4 Н

5. Вычисление силы, которую нужно приложить:

Чтобы удержать плиту в воде, необходимо приложить силу, которая компенсирует разницу между силой тяжести и силой архимеда:

F = Fт - Fа

F = 1020.84 Н - 392.4 Н ≈ 628.44 Н

Таким образом, чтобы удержать гранитную плиту в воде, нужно приложить силу примерно 628.44 Н.