Номер 117, страница 212 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 117, страница 212.

Условие.

Решение.

Дано:

Общий объём тела, $V_{общ} = 0,6 \, \text{м}^3$

Архимедова сила, $F_A = 5 \, \text{кН}$

Плотность воды, $\rho_в \approx 1000 \, \text{кг/м}^3$ (справочное значение)

Ускорение свободного падения, $g \approx 10 \, \text{Н/кг}$ (справочное значение)

Перевод в систему СИ:
$F_A = 5 \, \text{кН} = 5 \cdot 1000 \, \text{Н} = 5000 \, \text{Н}$

Найти:

Объём части тела, выступающей над водой, $V_{надв}$ - ?

Решение:

На тело, плавающее в жидкости, действует выталкивающая сила, или сила Архимеда. Она равна весу вытесненной жидкости и рассчитывается по формуле:

$F_A = \rho_ж \cdot g \cdot V_{погр}$

где $\rho_ж$ — плотность жидкости (в нашем случае воды), $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $V_{погр}$ — объём погружённой (находящейся под водой) части тела.

Из этой формулы мы можем выразить объём погружённой части тела:

$V_{погр} = \frac{F_A}{\rho_в \cdot g}$

Подставим известные значения в формулу для нахождения объёма погружённой части:

$V_{погр} = \frac{5000 \, \text{Н}}{1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 10 \, \text{Н/кг}} = \frac{5000}{10000} \, \text{м}^3 = 0,5 \, \text{м}^3$

Таким образом, объём части тела, которая находится под водой, составляет $0,5 \, \text{м}^3$.

Общий объём тела $V_{общ}$ равен сумме объёма его погружённой части $V_{погр}$ и объёма надводной части $V_{надв}$:

$V_{общ} = V_{погр} + V_{надв}$

Чтобы найти искомый объём части тела, которая выступает над водой ($V_{надв}$), необходимо из общего объёма тела вычесть объём его погружённой части:

$V_{надв} = V_{общ} - V_{погр}$

Выполним вычисление:

$V_{надв} = 0,6 \, \text{м}^3 - 0,5 \, \text{м}^3 = 0,1 \, \text{м}^3$

Ответ: объём части этого тела, которая выступает над водой, равен $0,1 \, \text{м}^3$.