Дано:
- показание динамометра до погружения (сила тяжести) F_t = 8 Н
- показание динамометра после погружения (включая выталкивающую силу) F_u = 3 Н
Найти:
а) выталкивающую силу, действующую на цилиндр
б) объём цилиндра
в) плотность материала, из которого изготовлен цилиндр
Решение:
а) Выталкивающая сила определяется как разница между силой тяжести и силой, показываемой динамометром после погружения:
F_v = F_t - F_u.
Подставим значения:
F_v = 8 Н - 3 Н = 5 Н.
Ответ: Выталкивающая сила, действующая на цилиндр, равна 5 Н.
б) Объём цилиндра можно найти из формулы выталкивающей силы:
F_v = V * ρ * g,
где V - объём, ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения.
Сначала необходимо найти объём, используя плотность воды ρ = 1000 кг/м³ и g = 9,81 м/с².
Перепишем формулу для объёма:
V = F_v / (ρ * g).
Подставим значения:
V = 5 Н / (1000 кг/м³ * 9,81 м/с²) = 5 / 9810 ≈ 0,00051 м³.
Ответ: Объём цилиндра составляет примерно 0,00051 м³.
в) Плотность материала цилиндра определяется по формуле:
ρ_material = F_t / V / g.
Подставим значения:
ρ_material = 8 Н / (0,00051 м³ * 9,81 м/с²) = 8 / (0,00051 * 9,81) ≈ 1597,2 кг/м³.
Ответ: Плотность материала, из которого изготовлен цилиндр, составляет примерно 1597,2 кг/м³.