Физика, архимедова сила. Как вы объясните что объём меди мы находим, деля общую массу шарика на плотность меди? Задача: Медный шар массой 2,67 кг плавает в воде. Одна половина шара находится над водой, другая половина погружена в воду. Определите объём полости внутри шара.
Решение:
Т. к. шар плавает, то: Ft = Fa, где Ft - сила тяжести, Fa - сила Архимеда.
Значит mg = pgV или m=pV, причем p - плотность воды, V - объем погруженной части шара, т. е. объем половины шара.
V=m/p=0,00267 м^3, а всего шара 2*V=0.00534 м^3
Расчитаем объем меди. Ее плотность 8960 кг/м^3. Значит V1=m/p1=0.000298 м^3
Значит объем полости 2*V-V1=0.005 м^3

3 Апр в 19:40
18 +1
1
Ответы
1

Давайте разберем вашу задачу.

Архимедова сила и плавание: Когда объект плавает в жидкости, сила Архимеда, действующая на него, равна весу этого объекта. Это выражается уравнением:

[
Fa = \rho{ж} g V_{погруж}
]

где:

( F_a ) — сила Архимеда,( \rho_{ж} ) — плотность жидкости (в данном случае воды),( g ) — ускорение свободного падения,( V_{погруж} ) — объем, погруженный в жидкость.

В вашем случае, так как шар покрыт водой наполовину, объем погруженной части равен объему верхней половины шара.

Объем шара: Масса шара и его плотность используют для определения объема. При этом:

[
V = \frac{m}{\rho}
]

где:

( m ) — масса,( \rho ) — плотность.

Поскольку вы указали, что шар имеет массу 2,67 кг и плавает в воде, то плотность воды приблизительно ( \rho_{воды} = 1000 \, \text{кг/м}^3 ).

Расчет объема погруженной части: Сравнивая силы, получаем:

[
m g = \rho{воды} g V{погруж}
]

Из этого видно, что:

[
V{погруж} = \frac{m}{\rho{воды}} = \frac{2.67 \, \text{кг}}{1000 \, \text{кг/м}^3} = 0.00267 \, \text{м}^3
]

Это объем погруженной части (одна половина шара), значит полный объем шара будет:

[
V{шара} = 2 \cdot V{погруж} = 2 \cdot 0.00267 \, \text{м}^3 = 0.00534 \, \text{м}^3
]

Объем меди: Для нахождения объема меди в шаре, вы используете ее плотность. Плотность меди ( \rho_{меди} = 8960 \, \text{кг/м}^3 ).

[
V{меди} = \frac{m}{\rho{меди}} = \frac{2.67 \, \text{кг}}{8960 \, \text{кг/м}^3} = 0.000298 \, \text{м}^3
]

Объем полости: Объем внутренней полости в шаре можно вычислить следующим образом:

[
V{полости} = V{шара} - V_{меди} = 0.00534 \, \text{м}^3 - 0.000298 \, \text{м}^3 = 0.005042 \, \text{м}^3
]

Таким образом, объем полости внутри шара составляет примерно ( 0.005042 \, \text{м}^3 ). Обратите внимание, что следует проверить точность ваших расчетов и округлений.

3 Апр в 19:43
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир