Номер 520, страница 70 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Архимедова сила. Плавание тел. Плавание судов. Воздухоплавание - номер 520, страница 70.

Условие.

520¹. При погружении тела в отливной стакан (рис. 84) было вытеснено 200 $\text{см}^3$ жидкости. Чему равна выталкивающая сила, действующая на это тело в воде; в спирте?

Рис. 84

Решение.

Дано:

Объем вытесненной жидкости, $V = 200 \text{ см}^3$.

Плотность воды, $\rho_{воды} = 1000 \text{ кг/м}^3$.

Плотность спирта, $\rho_{спирта} = 800 \text{ кг/м}^3$.

Ускорение свободного падения, $g \approx 9.8 \text{ Н/кг}$.

Перевод в систему СИ:

$V = 200 \text{ см}^3 = 200 \cdot (10^{-2} \text{ м})^3 = 200 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 2 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$.

Найти:

Выталкивающую силу в воде $F_{А, воды}$ и в спирте $F_{А, спирта}$.

Решение:

Согласно закону Архимеда, выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, равна весу жидкости в объеме погруженной части тела. Объем погруженной части тела $V_т$ равен объему вытесненной жидкости $\text{V}$.

Выталкивающая сила (сила Архимеда) рассчитывается по формуле:

$F_А = \rho_ж \cdot g \cdot V_т$

где $\rho_ж$ — плотность жидкости.

в воде

Для воды выталкивающая сила будет равна:

$F_{А, воды} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 9.8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 2 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3 = 1.96 \text{ Н}$.

Ответ: выталкивающая сила, действующая на тело в воде, равна $1.96 \text{ Н}$.

в спирте

Для спирта выталкивающая сила будет равна:

$F_{А, спирта} = \rho_{спирта} \cdot g \cdot V = 800 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 9.8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 2 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3 = 1.568 \text{ Н}$.

Ответ: выталкивающая сила, действующая на тело в спирте, равна $1.568 \text{ Н}$.