k = 10 Н/м.
g = 10 м/с2.
m = 100 г = 0,1 кг.
Δl = 4 см = 0,04 м.
ρ0 = 1 г/см3 = 1000 кг/м3.
ρ - ?
m * g = k * x - условие равновесия груза в воздухе.
На груз в воде действует выталкивающая сила Архимеда Fарх , направленная вертикально вверх, поэтому длина пружины уменьшится на Δl.
Выталкивающая сила Архимеда Fарх определяется формулой: Fарх = ρ0 * g * V. Где ρ0 - плотность воды, g - ускорение свободного падения, V - объем погруженной части тела в жидкость.
m * g = k * x1 + Fарх - условие равновесия груза в воде.
От первого уравнения отнимем второе: 0 = k * x - k * x1 - Fарх.
Fарх = k * x - k * x1.
Fарх = k * (x - x1) = k * Δl.
ρ0 * g * V = k * Δl.
V = k * Δl / ρ0 * g.
V = 10 Н/м * 0,04 м / 1000 кг/м3 * 10 м/с2 = 0,0004 м3.
Плотность тела ρ выразим формулой: ρ = m / V.
ρ = 0,1 кг / 0,0004 м3 = 250 кг/м3 = 0,25 г/см3 = 3 г/см3.
По таблице плотности веществ видим, что грузик сделан из пробки.
ответ: груз сделан из пробки ρ = 0,3 г/см3.
Объяснение:
