Медный шарик в воздухе весит 5,34 Н , а в воде - 4,34 Н. Сплошной ли этот шар или имеет полость? Если не сплошной , то определите объем полости.
5-9 класс
|
Пусть объём вымещаемой воды равен V2, если полость есть, то объём шара (т.е. меди) будет отличен от V2, объём меди V1, плотность меди r1, масса шара m, плотность воды r2.
P1=m*g, где P1 - вес шара в воздухе.
P1=r1*V1*g;
вес тела в жидкости равен весу тела минус сила Архимеда со стороны воды. Сила Архимеда Fa=r2*V2*g
P1-Fa=P2;
Fa=P1-P2=1 H, тогда V2=Fa/(g*r2)=(P1-P2)/(g*r2)=1 H/(9,8 Н/кг*1 кг/л)~102 мл
r1*V1*g-r2*V2*g=P2;
r1*V1-r2*V2=P2/g;
V1=(P2/g+r2*V2)/r1~61 мл
V1 не равен V2, объём полости равен V2-V1~41 мл
Cила Архимеда, действующая на шарик в воде равна разности веса шарика в воздухе и в воде, т.е. Fa = F1 - F2 = 5,34 H - 4,34 H = 1 H
C другой стороны сила Архимеда Fa = ρgVт, откуда Vт = Fa / ρg
Vт = 1 Н / (1000 кг/м^3 * 10 м/с^2) = 0,0001 м^3
Вес шарика в воздухе F1 = mg = ρм*g*V, V = F1 / (ρм*g)
V = 5,34 H / (8900 кг/м^3 * 10 м/с^2) = 0,00006 м^3
Vт > V - шарик внутри полый.
Объем полости Vп = Vт - V = 0,0001 м^3 - 0,00006 м^3 = 0,00004 м^3 = 40 см^3
Другие вопросы из категории
следования между любыми двумя соседними платформами (от момента начала движения до остановки) электричка движется со средней скоростью 60км/ч. Продолжительность одной остановки t=1 мин . Сколько остановок делает электричка?
Читайте также
2,59 Н, а при погружении в воду весит 2,17 Н.
Сплошной ли этот кусок или имеет полость? Если не сплошной, то определите объем
полости. (g=9,8 Н/кг, плотность воды 1000 кг/м3,
плотность стали 7800