Гранитная пластина при погружении в чистую воду стала легче на 40 мН, а при погружении в спирт — на 32 мН. Вычисли, какова плотность спирта.
Справочные данные: плотность чистой воды (rho=1000  кг/м³).
от

1 Ответ

Дано:  
Плотность чистой воды, ρ_воды = 1000 кг/м³  
Уменьшение веса гранитной пластины при погружении в воду, ΔP_вода = 40 мН  
Уменьшение веса гранитной пластины при погружении в спирт, ΔP_спирт = 32 мН  

Найти:  
Плотность спирта  

Решение:  
Уменьшение веса при погружении тела в жидкость связано с архимедовой силой:
ΔP = V * (ρ_ж - ρ_т) * g  
где ΔP - уменьшение веса тела,  
V - объем тела,  
ρ_ж - плотность жидкости,  
ρ_т - плотность тела,  
g - ускорение свободного падения.  

Из условия задачи имеем два уравнения:  
1. V * (1000 - ρ_гранита) * g = 40 * 10^(-3)  
2. V * (ρ_спирта - ρ_гранита) * g = 32 * 10^(-3)  

Разделим уравнения друг на друга:  
(1000 - ρ_гранита) / (ρ_спирта - ρ_гранита) = 40 / 32  
1000 - ρ_гранита = 5 * (ρ_спирта - ρ_гранита)  
1000 - ρ_гранита = 5 * ρ_спирта - 5 * ρ_гранита  
6 * ρ_гранита = 5 * ρ_спирта - 1000  
ρ_гранита = 2700 кг/м³ (плотность гранита)

Подставим плотность гранита в первое уравнение:  
V = 40 * 10^(-3) / ((1000 - 2700) * 10)  
V = 40 * 10^(-3) / (-1700 * 10)  
V ≈ -2.35 * 10^(-6) м³  

Теперь подставим значение V во второе уравнение и найдем плотность спирта:  
-2.35 * 10^(-6) * (ρ_спирта - 2700) * 10 = 32 * 10^(-3)  
(ρ_спирта - 2700) = 13.62 * 10^(5)  
ρ_спирта ≈ 1363000 кг/м³  

Ответ:  
Плотность спирта равна примерно 1363000 кг/м³.
от