Однородное тело массой 360 г плавает на поверхности керосина так, что объём погружённой части составляет 0,9 всего объёма тела.
а) Чему равна действующая на тело выталкивающая сила?
б) Чему равен объём погружённой части тела?
в) Чему равна плотность тела?
от

1 Ответ

Дано:
- Масса тела: 360 г (или 0,36 кг).
- Объем погруженной части составляет 0,9 от всего объема тела.

Найти:
а) Выталкивающую силу (F)  
б) Объем погруженной части (V_p)  
в) Плотность тела (ρ_t)

Решение:

1. Объем тела:

Обозначим общий объем тела через V. Поскольку 90% объема погружено, можно записать:

V_p = 0,9V

2. Выталкивающая сила:

Согласно закону Архимеда, выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости:

F = ρ_ж * g * V_p

где:
- ρ_ж – плотность керосина (обычно около 800 кг/м³),
- g – ускорение свободного падения (приблизительно 9,81 м/с²).

Подставим значения в формулу:

F = 800 * 9,81 * V_p

3. Объем погруженной части:

Поскольку 90% объема погружено, можно выразить объем тела через объем погруженной части:

V_p = 0,9V  
V = V_p / 0,9

4. Плотность тела:

Выталкивающая сила равна весу тела:

F = m * g

Подставим:

800 * V_p = 0,36 * 9,81

Упрощаем уравнение:

800 * V_p = 3,53 Н  
V_p = 3,53 / 800 = 0,00441 м³

Теперь можем найти общий объем V:

V = V_p / 0,9  
V = 0,00441 / 0,9 = 0,0049 м³

Теперь можем найти плотность тела:

ρ_t = m / V  
ρ_t = 0,36 / 0,0049 = 73,47 кг/м³

Ответы:
а) Выталкивающая сила F = 3,53 Н  
б) Объем погруженной части V_p = 0,00441 м³  
в) Плотность тела ρ_t = 73,47 кг/м³
от