Определить объём цилиндра, плотность цилиндра. Цилиндр весит 60 грамм или 0,6 ньютонов. Высота цилиндра 8 см а радиус 1,5. Докажите что сила Архимеда равна весу вытеснутой жидкости.
от

1 Ответ

Дано:  
- Масса цилиндра m = 60 г = 0,06 кг  
- Сила тяжести цилиндра F_тяжести = 0,6 Н  
- Высота цилиндра h = 8 см = 0,08 м  
- Радиус цилиндра r = 1,5 см = 0,015 м  

Найти:  
- Объём цилиндра V.  
- Плотность цилиндра ρ_цил.  
- Проверить, что сила Архимеда равна весу вытесненной жидкости.

Решение:  
1. Объём цилиндра рассчитывается по формуле:

V = π * r^2 * h.

Подставим значения:

V = π * (0,015)^2 * 0,08 ≈ 5,65 * 10^(-5) м³.

2. Плотность цилиндра определяется как масса делённая на объём:

ρ_цил = m / V.

Подставим значения:

ρ_цил = 0,06 / (5,65 * 10^(-5)) ≈ 1062,4 кг/м³.

3. Теперь проверим силу Архимеда. Сила Архимеда равна весу выталкиваемой жидкости, что можно записать как:

F_А = ρ_жидкости * g * V_жидкости.

Так как цилиндр полностью погружен в жидкость, объём выталкиваемой жидкости равен объёму цилиндра. Плотность жидкости примем как 1000 кг/м³ (плотность воды), а ускорение свободного падения g = 9,8 м/с².

Подставим значения:

F_А = 1000 * 9,8 * 5,65 * 10^(-5) ≈ 0,6 Н.

Ответ:  
Объём цилиндра составляет 5,65 * 10^(-5) м³.  
Плотность цилиндра составляет 1062,4 кг/м³.  
Сила Архимеда равна весу выталкиваемой жидкости, что подтверждается расчётом (F_А = 0,6 Н).
от