Номер 5, страница 80 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Работа и мощность. Энергия. Контрольная работа № 5 (итоговая). Вариант 4 - номер 5, страница 80.

Условие.

5. Чему равен объём рыбы, плавающей в морской воде, если на неё действует выталкивающая сила 10,3 Н?

Решение.

Дано:

$F_A = 10,3$ Н

$\rho_{м.в.} = 1030$ кг/м³ (плотность морской воды, табличное значение)

$g \approx 10$ Н/кг (ускорение свободного падения)

Найти:

$\text{V}$ — ?

Решение:

Для решения задачи воспользуемся законом Архимеда. Выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, равна весу жидкости в объёме этого тела. Формула для выталкивающей силы (силы Архимеда) имеет вид:

$F_A = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{т}$

где $F_A$ — выталкивающая сила, $\rho_{ж}$ — плотность жидкости (в нашем случае — морской воды), $\text{g}$ — ускорение свободного падения, $V_{т}$ — объём погружённой части тела. Поскольку рыба полностью находится в воде, объём погружённой части равен полному объёму рыбы, то есть $V_{т} = V$.

Выразим из этой формулы объём $\text{V}$:

$V = \frac{F_A}{\rho_{м.в.} \cdot g}$

Теперь подставим числовые значения в полученную формулу и произведём вычисления:

$V = \frac{10,3 \, \text{Н}}{1030 \, \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 10 \, \frac{\text{Н}}{\text{кг}}} = \frac{10,3}{10300} \, \text{м}^3 = 0,001 \, \text{м}^3$

Ответ: объём рыбы равен $0,001 \, \text{м}^3$.