Номер 4, страница 68 - гдз по физике 7 класс контрольные и самостоятельные работы Громцева

Глава 3. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Самостоятельные работы. СР-37. Архимедова сила. Закон Архимеда. Вариант № 1 - номер 4, страница 68.

Решение.

Дано:

Длина плиты, $l = 3,5 \text{ м}$
Ширина плиты, $w = 1,5 \text{ м}$
Высота (толщина) плиты, $h = 0,2 \text{ м}$
Плотность воды, $\rho_{в} = 1000 \text{ кг/м}^3$
Ускорение свободного падения, $g \approx 10 \text{ Н/кг}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Архимедову силу, $F_A$ - ?

Решение:

Архимедова (выталкивающая) сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, равна весу вытесненной этим телом жидкости (или газа). Она определяется по формуле:

$F_A = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{п.ч.т.}$

где $\rho_{ж}$ – плотность жидкости (в данном случае воды), $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $V_{п.ч.т.}$ – объем погруженной части тела.

Согласно условию задачи, железобетонная плита погружена в воду полностью. Это означает, что объем погруженной части тела равен полному объему плиты $V_{п}$.

Объем плиты, которая имеет форму прямоугольного параллелепипеда, вычисляется как произведение ее длины, ширины и высоты:

$V_{п} = l \cdot w \cdot h$

Подставим числовые значения и вычислим объем плиты:

$V_{п} = 3,5 \text{ м} \cdot 1,5 \text{ м} \cdot 0,2 \text{ м} = 1,05 \text{ м}^3$

Теперь, зная объем вытесненной воды, мы можем рассчитать архимедову силу, подставив все известные значения в исходную формулу:

$F_A = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 10 \text{ Н/кг} \cdot 1,05 \text{ м}^3 = 10500 \text{ Н}$

Результат можно также выразить в килоньютонах (кН), зная, что $1 \text{ кН} = 1000 \text{ Н}$:

$F_A = 10500 \text{ Н} = 10,5 \text{ кН}$

Ответ: архимедова сила, действующая на плиту, равна $10500 \text{ Н}$ (или $10,5 \text{ кН}$).