Вопрос: Медный шарик в воздухе весит 5,34 Н, а в воде - 4,34 Н. Является ли этот шарик сплошным или у него есть полость? Если он не сплошной, то как определить объем этой полости?

Физика 8 класс Тематика: Архимедова сила и плавание тел медный шарик вес в воздухе вес в воде сплошной или полый определение полости объем полости физика 8 класс Архимедова сила плотность материала закономерности плавания Новый

Чтобы ответить на вопрос, давайте проанализируем данные о весе медного шарика в воздухе и в воде.

Шаг 1: Определение силы Архимеда

Сила Архимеда - это подъемная сила, действующая на тело, погруженное в жидкость. Она равна разнице между весом тела в воздухе и весом тела в жидкости. В нашем случае:

• Вес шарика в воздухе: 5,34 Н
• Вес шарика в воде: 4,34 Н

Теперь найдем силу Архимеда:

Сила Архимеда = Вес в воздухе - Вес в воде = 5,34 Н - 4,34 Н = 1,00 Н

Шаг 2: Определение объема шарика

Сила Архимеда также равна весу вытесненной жидкости. Мы можем использовать формулу:

Сила Архимеда = плотность жидкости * объем вытесненной жидкости * g

Где g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²). Для воды плотность составляет около 1000 кг/м³.

Таким образом, мы можем выразить объем:

Объем = Сила Архимеда / (плотность воды * g)

Подставим известные значения:

Объем = 1,00 Н / (1000 кг/м³ * 9,81 м/с²) ≈ 0,000102 м³ или 102 см³

Шаг 3: Определение объема самого шарика

Теперь мы можем найти объем самого медного шарика. Для этого используем формулу для веса:

Вес = плотность * объем * g

Плотность меди составляет примерно 8900 кг/м³. Теперь мы можем найти объем:

Объем шарика = Вес в воздухе / (плотность меди * g)

Объем шарика = 5,34 Н / (8900 кг/м³ * 9,81 м/с²) ≈ 0,000062 м³ или 62 см³

Шаг 4: Сравнение объемов

Теперь сравним объемы:

• Объем вытесненной воды (полость или объем, который шарик занимает в воде): 102 см³
• Объем самого шарика: 62 см³

Так как объем вытесненной воды больше объема самого шарика, это указывает на то, что в шарике есть полость.

Шаг 5: Определение объема полости

Чтобы определить объем полости, вычтем объем шарика из объема вытесненной воды:

Объем полости = Объем вытесненной воды - Объем шарика = 102 см³ - 62 см³ = 40 см³

Заключение

Таким образом, медный шарик не является сплошным, и объем его полости составляет 40 см³.