Дано:
Показание динамометра при полном погружении груза в спирт F = 4 Н
Объем тела V = 200 см³ = 0.0002 м³
Ускорение свободного падения g = 9.81 м/с²
Плотность спирта ρ_сп = примем за 800 кг/м³
Плотность воздуха ρ_в = 1.2 кг/м³
Найти:
Значение, которое будет показывать динамометр при вынутом теле из спирта
Решение:
Сила Архимеда при погружении тела в жидкость равна весу вытесненной жидкости и определяется по формуле F_a = ρ_ж * V * g, где ρ_ж - плотность жидкости, V - объем тела, g - ускорение свободного падения.
С учетом данной информации и плотности воздуха можно вычислить значение силы Архимеда при погружении тела в воздух:
F_a_воздух = ρ_в * V * g = 1.2 * 0.0002 * 9.81 ≈ 0.00235 Н
Когда тело вынимается из спирта и погружается в воздух, сила Архимеда будет равна весу воздуха, вытесненного этим телом, то есть:
F_a_воздух = m_воздух * g = ρ_в * V * g
Таким образом, значение, которое будет показывать динамометр при вынутом теле из спирта, равно силе воздушного плавания:
F_вынуть = F - F_a_воздух ≈ 4 - 0.00235 ≈ 3.99765 Н
Ответ:
Динамометр будет показывать примерно 3.99765 Н, если вынуть тело из спирта.