Знайдіть величину архімедової сили, яка виникає на сталевий брусок масою 3 кг, коли він повністю занурений у воду і не контактує з днем або стінками посудини.
Точный ответ:
Архімедова сила, яка діє на тіло, повністю занурене у рідину і не контактує з дном або стінками посудини, може бути обчислена за допомогою принципу Архімеда. Цей принцип стверджує, що сила піднесення, яка діє на тіло, занурене у рідину (або газ), дорівнює вазі рідини, яку воно витісняє.
Основна формула для обчислення сили піднесення (архімедової сили) виглядає так:
F=ρ⋅V⋅gF = rho cdot V cdot g
де:
- FF — архімедова сила (сила піднесення),
- ρrho — густина рідини, у яку занурене тіло (для води приблизно 1000 кг/м³),
- VV — об’єм тіла, зануреного у рідину,
- gg — прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с² на Землі).
Для обчислення архімедової сили, нам потрібно знати об’єм тіла, зануреного у воду. Об’єм такого тіла можна знайти, використовуючи його габарити (розміри). Ось як це можна зробити:
- Знайдіть об’єм бруска. Об’єм прямокутного паралелепіпеда (такого, як брусок) обчислюється за формулою:
V=L⋅W⋅HV = L cdot W cdot H
де:
- VV — об’єм,
- LL — довжина бруска,
- WW — ширина бруска,
- HH — висота бруска.
- Підставте значення об’єму VV у формулу архімедової сили:
F=ρ⋅V⋅gF = rho cdot V cdot g
- Підставте відомі значення в формулу і обчисліть силу піднесення FF.
F=1000 кг/м³⋅V⋅9.8 м/с²F = 1000 , text{кг/м³} cdot V cdot 9.8 , text{м/с²}
- Знайдіть значення архімедової сили FF, використовуючи об’єм бруска VV та відомі константи.
Це дасть вам величину архімедової сили, яка діє на сталевий брусок масою 3 кг, коли він повністю занурений у воду і не контактує з дном або стінками посудини.
Звучить складно, але принцип Архімеда каже, що сила підняття, що діє на занурене в рідину тіло, дорівнює вазі рідини, яку це тіло витісняє. Щоб знайти величину архімедової сили, треба знати об’єм бруска і густину рідини, у яку він занурений.