При погружении тела в жидкость его вес уменьшился в 3 раза. Какова плотность тела, если плотность жидкости 800 кг/м 3 ?
от

1 Ответ

дано:  
плотность жидкости ρж = 800 кг/м³  
вес тела в воздухе Wв = m * g (где m — масса тела, g — ускорение свободного падения)  
вес тела в жидкости Wж = Wв / 3 (так как вес тела уменьшился в 3 раза)  

найти:  
плотность тела ρт.

решение:  
1. При погружении тела в жидкость сила Архимеда, которая равна выталкивающей силе, уменьшает его вес. Сила Архимеда определяется как:

FА = ρж * V * g,  
где V — объём тела.

2. Вес тела в жидкости можно выразить как:

Wж = Wв - FА = m * g - ρж * V * g.

3. Поскольку объём тела можно выразить как V = m / ρт, подставим это в уравнение для Wж:

Wж = m * g - ρж * (m / ρт) * g.

4. Упростим уравнение:

Wж = m * g * (1 - ρж / ρт).

5. Так как по условию задачи вес тела в жидкости Wж = Wв / 3, подставим это в уравнение:

Wв / 3 = m * g * (1 - ρж / ρт).

6. Вес тела в воздухе выражается как Wв = m * g, поэтому подставим это:

(m * g) / 3 = m * g * (1 - ρж / ρт).

7. Сократим на m * g:

1 / 3 = 1 - ρж / ρт.

8. Переносим ρж / ρт на одну сторону:

ρж / ρт = 2 / 3.

9. Из этого уравнения выражаем плотность тела:

ρт = ρж * 3 / 2.

10. Подставим значение плотности жидкости:

ρт = 800 кг/м³ * 3 / 2 = 1200 кг/м³.

ответ:  
Плотность тела составляет 1200 кг/м³.
от