Объяснение:
Дано:
m₁ = 102 г = 0,102 кг
ρ₁ = 240 кг/м³ - плотность пробки
ρ₂ = 2700 кг/м³ - плотность алюминия
ρ₃ = 1000 кг/м³ - плотность воды
m₂ - ?
1)
Находим вес поплавка:
P₁ = m₁·g = 0,102·10 = 1,02 Н
Находим вес груза:
P₂ = m₂·g = 10·m₂ Н
Суммарный вес:
P = P₁ + P₂ = (1,02 + 10·m₂) Н (1)
2)
Объем поплавка:
V₁ = m₁ / ρ₁ = 0,102 / 240 = 425·10⁻⁶ м³
Объем груза:
V₂ = m₂ / ρ₂ = m₂ / 2700 = 370·m₂·10⁻⁶ м³
Суммарный объем:
V = V₁ + V₂ = (425+370·m₂)·10⁻⁶ м³
Сила Архимеда:
Fₐ =ρ₃·g·V = 1000·10·(425+370·m₂)·10⁻⁶ = (425+370·m₂)·10⁻² (2)
3)
Приравняем (2) и (1)
(425+370·m₂)·10⁻² = (1,02 + 10·m₂)
4,25 + 3,70·m₂ = 1,02 + 10·m₂
6,3·m₂ = 3,23
Масса груза:
m₂ = 3,23/6,3 ≈ 0,513 кг или 513 г
акон Архимеда для жидкости выражается формулой
Fарх = Wж
Примем, что вес вытесненной жидкости равен действующей силе тяжести:
Wж = Fтяж = mжg
Масса вытесненной жидкости может быть найдена из формулы плотности:
r = m/V Ю mж = rжVж
Подставляя формулы друг в друга, получим равенство:
Fарх = Wж = Fтяж = mж g = rжVж g
Выпишем начало и конец этого равенства:
Fарх = rж gVж
Вспомним, что закон Архимеда справедлив для жидкостей и газов. Поэтому вместо обозначения «rж» более правильно использовать «rж/г». Также заметим, что объём жидкости, вытесненной телом, в точности равен объёму погруженной части тела: Vж = Vпчт. С учётом этих уточнений получим:
Fарх – архимедова сила, Н
