Дано:
Сила Архимеда, действующая на пенопласт (F_Архимеда) = 200 Н
Плотность пенопласта (ρ) = 300 кг/м³
Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.8 м/с² (стандартное значение)
Объём куска пенопласта (V)
Объём воды, вытесненный пенопластом (V_воды)
Найти:
Объём куска пенопласта (V)
Определить, будет ли пенопласт тонуть или всплывать
Решение:
1. Определим объем воды, вытесненный пенопластом, используя принцип Архимеда:
F_Архимеда = ρ_ж * g * V_воды,
где ρ_ж - плотность воды.
Известно, что плотность воды составляет приблизительно 1000 кг/м³. Подставим известные значения:
200 Н = 1000 кг/м³ * 9.8 м/с² * V_воды.
Решим это уравнение относительно V_воды:
V_воды = 200 Н / (1000 кг/м³ * 9.8 м/с²) = 0.0204 м³.
2. Теперь, используя принцип Архимеда, определим, будет ли пенопласт тонуть или всплывать. Если сила Архимеда, действующая на пенопласт, больше его веса, он будет всплывать. Если сила Архимеда меньше веса, он будет тонуть.
Вес пенопласта можно найти, умножив его объем на его плотность:
Вес = ρ * g * V.
Подставляем известные значения:
Вес = 300 кг/м³ * 9.8 м/с² * 0.0204 м³ ≈ 59.088 Н.
Таким образом, сравнивая силу Архимеда (200 Н) с весом пенопласта (примерно 59.088 Н), видим, что сила Архимеда значительно превышает вес пенопласта. Следовательно, пенопласт будет всплывать.
Ответ:
1. Объём куска пенопласта составляет приблизительно 0.0204 м³.
2. Пенопласт будет всплывать.