Решите номера плз 1) Определите архимедову силу, действующую на тело объемом 10 см3( в кубе), погруженное...

Конечно, давайте решим эти задачи по физике, касающиеся сил Архимеда и плавучести.

1) Архимедова сила на тело в керосине

Архимедова сила (F_A) определяется как:

[ F_A = \rho \cdot g \cdot V, ]

где:

• (\rho) — плотность жидкости,
• (g) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²),
• (V) — объем погруженной части тела.

Плотность керосина (\approx 800 \, \text{кг/м}^3).

Объем тела: (10 \, \text{см}^3 = 10 \times 10^{-6} \, \text{м}^3).

Подставляем значения:

[ F_A = 800 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 10 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 = 0.07848 \, \text{Н}. ]

2) Объем металлического шарика в воде

Архимедова сила должна равняться 500 Н:

[ FA = \rho{\text{вода}} \cdot g \cdot V, ]

где (\rho_{\text{вода}} = 1000 \, \text{кг/м}^3).

Решаем уравнение для (V):

[ 500 \, \text{Н} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot V ]

[ V = \frac{500}{1000 \cdot 9.81} \approx 0.051 \, \text{м}^3 ]

3) Сила для удержания медного бруска в воде

Архимедова сила:

[ FA = \rho{\text{вода}} \cdot g \cdot V ]

[ F_A = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 30 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 = 0.2943 \, \text{Н} ]

Вес бруска:

[ W = m \cdot g = 0.270 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 2.6487 \, \text{Н} ]

Сила для удержания:

[ F = W - F_A = 2.6487 - 0.2943 = 2.3544 \, \text{Н} ]

4) Масса груза на пароходе

Объем вытесненной воды:

[ V = S \cdot h = 3000 \, \text{м}^2 \cdot 2 \, \text{м} = 6000 \, \text{м}^3 ]

Масса груза:

[ m = \rho_{\text{вода}} \cdot V = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 6000 \, \text{м}^3 = 6 \times 10^6 \, \text{кг} ]

5) Груз для удержания нефти

Архимедова сила для нефти:

[ FA = \rho{\text{вода}} \cdot g \cdot V_{\text{нефть}} = 1000 \cdot 9.81 \cdot 250 = 2452500 \, \text{Н} ]

Вес нефти и оболочки:

Масса нефти: (\rho_{\text{нефть}} \approx 800 \, \text{кг/м}^3)

[ m_{\text{нефть}} = 800 \cdot 250 = 200000 \, \text{кг} ]

[ F_{\text{вес}} = (200000 + 4000) \cdot 9.81 = 200400 \cdot 9.81 = 1963920 \, \text{Н} ]

Необходимая сила:

[ F_{\text{груз}} = FA - F{\text{вес}} = 2452500 - 1963920 = 488580 \, \text{Н} ]

6) Утонет ли тело в воде?

Плотность тела:

[ \rho_{\text{тела}} = \frac{4 \, \text{Н}}{400 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 \cdot 9.81} \approx 1019.92 \, \text{кг/м}^3]

Так как плотность тела больше, чем у воды ((\rho_{\text{вода}} = 1000 \, \text{кг/м}^3)), тело утонет.

1) Архимедова сила равна весу вытесненной жидкости, следовательно, она равна весу керосина, равному 10 г * 10 Н/кг = 0,1 Н.

2) Объем шарика можно найти как объем воды, вытесненной им при погружении. По закону Архимеда, объем воды равен объему шарика, следовательно, объем шарика равен 500 см3.

3) Для удержания медного бруска в воде нужно противопоставить ему архимедову силу, равную весу воды, вытесненной бруском, равному 0,27 кг * 10 Н/кг = 2,7 Н.

4) Масса груза, принятого пароходом, равна массе воды, вытесненной им при погружении на 2 м, равная объему воды плотность воды ускорение свободного падения.

5) Для удержания нефти под водой потребуется груз, равный массе нефти плюс массе оболочки, равный 250 т + 4 т = 254 т.

6) Для того чтобы тело утонуло в воде, его плотность должна быть больше плотности воды (1000 кг/м3). Плотность тела равна массе деленной на объем, следовательно, плотность тела равна 4 Н / 400 см3 = 0,01 кг/см3, что меньше плотности воды, поэтому тело не утонет в воде.

1) Архимедова сила, действующая на тело, погруженное в керосин, равна весу жидкости, вытесненной телом. Плотность керосина примерно 800 кг/м3, что равно 0,8 г/см3. Таким образом, масса керосина, вытесненного телом объемом 10 см3, равна 100,8 = 8 г. С учетом ускорения свободного падения 9,8 м/с2, архимедова сила будет равна 0,0089,8 = 0,0784 Н.

2) Объем металлического шарика можно найти, используя закон Архимеда. По данной задаче известно, что сила Архимеда, действующая на шарик, равна 500 Н. Эта сила равна весу воды, вытесненной шариком. Плотность воды примерно 1000 кг/м3, что равно 1 г/см3. Тогда объем шарика равен 500/9,8 = 51 см3.

3) Сила, необходимая для удержания медного бруска в воде, равна разности его веса и архимедовой силы. Масса бруска равна 270 г, что равно 0,27 кг. Плотность меди примерно 8900 кг/м3, что равно 8,9 г/см3. Тогда объем бруска равен 30/8,9 = 3,37 см3. С учетом ускорения свободного падения 9,8 м/с2, сила, необходимая для удержания бруска в воде, будет равна 0,279,8 - 0,271 = 2,43 Н.

4) Для определения массы груза, принятого пароходом, необходимо использовать закон Архимеда. Увеличение осадки парохода на 2 м соответствует объему воды, вытесненной грузом. Площадь поперечного сечения парохода на уровне воды равна 3000 м2. Таким образом, объем воды, вытесненной грузом, равен 30002 = 6000 м3. Плотность воды 1000 кг/м3. С учетом ускорения свободного падения 9,8 м/с2, масса груза будет равна 60001000*9,8 = 58,8 млн Н.

5) Для удержания 250 м3 нефти под водой необходимо использовать закон Архимеда. Общий объем оболочки с нефтью равен 250 + 4 = 254 м3. Плотность нефти примерно 850 кг/м3. С учетом ускорения свободного падения 9,8 м/с2, масса груза, необходимого для удержания нефти под водой, будет равна 2548509,8 = 2,17 млн Н.

6) Для того чтобы определить, утонет ли тело в воде, нужно сравнить вес тела с архимедовой силой. Объем тела равен 400 см3. Плотность воды 1000 кг/м3. С учетом ускорения свободного падения 9,8 м/с2, вес тела равен 4 Н. Архимедова сила равна весу воды, вытесненной телом, и будет равна 4000,0019,8 = 3,92 Н. Таким образом, тело не утонет в воде, так как вес меньше архимедовой силы.