Дано:
- Объем колбы V_colba = 1,5 л = 0,0015 м³.
- Масса колбы m_colba = 250 г = 0,25 кг.
- Плотность воды ρ_water = 1000 кг/м³.
Найти:
- Минимальный груз m_load, который необходимо поместить в колбу, чтобы она потонула.
Решение:
1. Найдем массу воды, вытесняемой колбой:
m_water = ρ_water * V_colba = 1000 * 0,0015 = 1,5 кг.
2. Вес воды, которую вытесняет колба, равен:
F_arch = m_water * g = 1,5 * 9,81 ≈ 14,715 Н.
3. Вес колбы:
W_colba = m_colba * g = 0,25 * 9,81 ≈ 2,4525 Н.
4. Для того чтобы колба потонула, вес колбы вместе с грузом должен быть больше выталкивающей силы:
W_colba + W_load > F_arch.
Подставим значения:
2,4525 + W_load > 14,715.
5. Найдем вес груза:
W_load > 14,715 - 2,4525 = 12,2625 Н.
6. Найдем массу груза:
m_load = W_load / g > 12,2625 / 9,81 ≈ 1,25 кг.
Ответ:
Минимальный груз, который нужно поместить в колбу, составляет более 1,25 кг.