На равноплечных весах были уравновешены два груза: шарики из меди и алюминия. Объем медного шара V(Cu) = 10 см3. Плотности меди и алюминия равны соответственно ρ(Cu) = 8900 кг/м3, ρ(Al) = 2700 кг/м3Нарушится ли равновесие после полного погружения весов в жидкость? Какого объёма был алюминиевый шар, если он уравновешивал в воздухе медный? Ответ выразите в см3, округлив до целых.
Для того чтобы понять, насколько изменится равновесие после погружения весов в жидкость, нужно учесть объемы жидкости, которые вытеснит каждый шар.
Масса медного шара: mCuCuCu = ρCuCuCu VCuCuCu = 8900 кг/м3 0.01 м3 = 89 кг Масса алюминиевого шара: mAlAlAl = ρAlAlAl * VAlAlAl
После погружения: Вес медного шара в воздухе равен его весу в жидкости i: mCuCuCug = m(Cu)−ρ(жи)∗V(жи)m(Cu) - ρ(жи) * V(жи)m(Cu)−ρ(жи)∗V(жи)g где g - ускорение свободного падения, ρжижижи - плотность жидкости, Vжижижи - объем вытесненной жидкости.
Поскольку на равентво мы ищем объем алюминеивого шара, преобразуем уравнение следующим образом: VAlAlAl = 89+8900V(жи)89 + 8900 V(жи)89+8900V(жи) / 2700
Теперь рассмотрим, насколько изменится грузоподмыв занимаемой четырьмя частями воды: Vввв = VAlAlAl + Vжижижи
Т.к. у нас нет данных о величине равновесного погружения грузов в воду, мы никак не можем сравнить их объемы. Мы имеем что-то между 89/2700 и 89+890089+890089+8900Vжижижи/2700 значении объема Грамподмывающей воды.
Для того чтобы понять, насколько изменится равновесие после погружения весов в жидкость, нужно учесть объемы жидкости, которые вытеснит каждый шар.
Масса медного шара: mCuCuCu = ρCuCuCu VCuCuCu = 8900 кг/м3 0.01 м3 = 89 кг
Масса алюминиевого шара: mAlAlAl = ρAlAlAl * VAlAlAl
После погружения:
Вес медного шара в воздухе равен его весу в жидкости i:
mCuCuCug = m(Cu)−ρ(жи)∗V(жи)m(Cu) - ρ(жи) * V(жи)m(Cu)−ρ(жи)∗V(жи)g
где g - ускорение свободного падения, ρжижижи - плотность жидкости, Vжижижи - объем вытесненной жидкости.
Аналогично для алюминиевого шара:
mAlAlAlg = m(Al)−ρ(жи)∗V(Al)m(Al) - ρ(жи) * V(Al)m(Al)−ρ(жи)∗V(Al)g
Так как веса уравновешены в воздухе, то mCuCuCug = mAlAlAlg
Подставляем массы шаров и находим VAlAlAl:
89 - 1000 Vжижижи = ρAlAlAl VAlAlAl - 1000 VAlAlAl 89 = 2700 VAlAlAl - 8900 Vжижижи
Поскольку на равентво мы ищем объем алюминеивого шара, преобразуем уравнение следующим образом:
VAlAlAl = 89+8900V(жи)89 + 8900 V(жи)89+8900V(жи) / 2700
Теперь рассмотрим, насколько изменится грузоподмыв занимаемой четырьмя частями воды:
Vввв = VAlAlAl + Vжижижи
Подставим найденное значение VAlAlAl:
Vввв = 89+8900V(жи)89 + 8900 V(жи)89+8900V(жи) / 2700 + Vжижижи Vввв = 89 / 2700 + 8900 / 2700 Vжижижи + Vжижижи Vввв = 89 / 2700 + 8900 + 2700 / 2700 Vжижижи Vввв = 89 / 2700 + 8720 / 2700 Vжижижи
Т.к. у нас нет данных о величине равновесного погружения грузов в воду, мы никак не можем сравнить их объемы. Мы имеем что-то между 89/2700 и 89+890089+890089+8900Vжижижи/2700 значении объема Грамподмывающей воды.