Какую массу алюминиевый груз следует привязать к деревянному бруску массой 5.4 кг вооружённой зоны они находились в ней в взвешенном состоянии плотность дерева-500 кг/м³ плотность алюминия 2,7 г/см³
от

1 Ответ

Дано:  
масса деревянного бруска m_дерево = 5.4 кг  
плотность дерева ρ_дерево = 500 кг/м³  
плотность алюминия ρ_алюминий = 2.7 г/см³ = 2700 кг/м³  

Найти:  
массу алюминиевого груза m_алюминий, которую необходимо привязать к бруску, чтобы он находился в нейтральном состоянии.

Решение:
1. Найдем объем деревянного бруска V_дерево по формуле:

V_дерево = m_дерево / ρ_дерево  
V_дерево = 5.4 kg / 500 kg/m³  
V_дерево = 0.0108 m³

2. Определим вес (силу тяжести) деревянного бруска F_дерево:

F_дерево = m_дерево * g  
где g = 9.81 м/с² - ускорение свободного падения.  
F_дерево = 5.4 kg * 9.81 m/s²  
F_дерево ≈ 52.92 N

3. Объем воды, который вытесняет брусок, равен объему бруска, так как они находятся в нейтральном состоянии (по закону Архимеда).

Объем вытесненной воды V_вода = V_дерево = 0.0108 m³.

4. Находим массу вытесненной воды m_вода:

ρ_вода = 1000 kg/m³ (плотность воды)  
m_вода = V_вода * ρ_вода  
m_вода = 0.0108 m³ * 1000 kg/m³  
m_вода = 10.8 kg

5. Теперь можем найти необходимую массу алюминиевого груза m_алюминий:

Для того чтобы брусок оставался в нейтральном состоянии, нужно, чтобы общий вес системы равнялся весу вытесненной воды:

F_общий = F_дерево + m_алюминий * g = m_вода * g  
5.4 kg * g + m_алюминий * g = 10.8 kg * g

6. Упростим уравнение, разделив его на g:

5.4 kg + m_алюминий = 10.8 kg  
m_алюминий = 10.8 kg - 5.4 kg  
m_алюминий = 5.4 kg

Ответ:  
Масса алюминиевого груза, которую следует привязать к деревянному бруску, составляет 5.4 кг.
от