Question

Какова выталкивающая сила, действующая на фарфоровый шар массой 500 г, погруженный в воду? учесть, что внутри шара имеется полость объемом 50 см кубических. (Ответ в Н, округлить до десятых)

Answer 1

Ответ:

2,7 Н

Объяснение:

выталкивающая сила Fa, Н (сила Архимеда) прямо пропорциональна объему тела V, м³, погруженного в жидкость. Объем выражается через массу m, кг и плотность материала (фарфора) ρ_ф=2300 кг/м³:

V=m/ρ_ф;

т.к. шар имеет полость (пустоту), то внешний объем при той же массе вычислим из уравнения:

m=(V-v)*ρ_ф, где

v - объем полости, м³

m/ρ_ф=V-v;

V=m/ρ_ф+v

Итак:

Fa=ρ*g*V, где

ρ - Плотность воды, кг/м³

g - ускорение свободного падения, g≅10 м/с²

Fa=ρ*g*(m/ρ_ф+v);

Fa=1000*10*(0,5/2300+50*10⁻⁶)=10⁴*(2,67*10⁻⁴)≅2,7 (Н)