Номер 115, страница 212 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 115, страница 212.

Условие.

115. Определите выталкивающую силу, действующую на камень объёмом 1,6 $м^3$ в морской воде.

Решение.

Дано:

Объём камня $V = 1,6 \, м^3$

Среда — морская вода

Плотность морской воды (справочное значение) $\rho_{м.в.} = 1030 \, кг/м^3$

Ускорение свободного падения $g \approx 9,8 \, Н/кг$

Все исходные данные представлены в Международной системе единиц (СИ).

Найти:

Выталкивающую силу $F_A$.

Решение:

Для определения выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость или газ, используется закон Архимеда. Согласно этому закону, выталкивающая сила равна весу жидкости в объёме, вытесненном телом.

Формула для расчёта силы Архимеда выглядит следующим образом:

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

где:

$F_A$ — выталкивающая сила (сила Архимеда);

$\rho_{ж}$ — плотность жидкости (в данном случае — морской воды);

$\text{g}$ — ускорение свободного падения;

$V_{п.ч.т.}$ — объём погружённой части тела.

Поскольку камень полностью находится в воде, объём его погружённой части равен его полному объёму $\text{V}$.

Подставим известные значения в формулу:

$F_A = 1030 \, \frac{кг}{м^3} \cdot 9,8 \, \frac{Н}{кг} \cdot 1,6 \, м^3$

Произведём вычисление:

$F_A = (1030 \cdot 9,8 \cdot 1,6) \, (\frac{кг \cdot Н \cdot м^3}{м^3 \cdot кг})$

$F_A = 16150,4 \, Н$

Результат можно также выразить в килоньютонах (1 кН = 1000 Н):

$F_A = 16,1504 \, кН \approx 16,15 \, кН$

Ответ: выталкивающая сила, действующая на камень, равна $16150,4 \, Н$.