Номер 303, страница 38 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

7 класс. Архимедова сила. Плавание судов. Воздухоплавание - номер 303, страница 38.

Условие.

303. Вычислите выталкивающую силу, действующую в воде на брусок размером $4 \times 5 \times 6$ см, при его полном погружении в воду.

Решение.

Дано:

$a = 4 \text{ см}$
$b = 5 \text{ см}$
$c = 6 \text{ см}$
Плотность воды $\rho_{в} = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$
Ускорение свободного падения $g \approx 9.8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}$

$a = 4 \text{ см} = 0.04 \text{ м}$
$b = 5 \text{ см} = 0.05 \text{ м}$
$c = 6 \text{ см} = 0.06 \text{ м}$

Найти:

$F_A$ - ?

Решение:

Выталкивающая сила (сила Архимеда) определяется по формуле:
$F_A = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{п.ч.т.}$
где $\rho_{ж}$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, $V_{п.ч.т.}$ – объем погруженной части тела.

Так как брусок погружен в воду полностью, объем погруженной части тела равен его полному объему:
$V_{п.ч.т.} = V_{бруска}$

Объем бруска, имеющего форму прямоугольного параллелепипеда, равен произведению его сторон:
$V_{бруска} = a \cdot b \cdot c$
Подставим значения в системе СИ:
$V_{бруска} = 0.04 \text{ м} \cdot 0.05 \text{ м} \cdot 0.06 \text{ м} = 0.00012 \text{ м}^3$

Теперь рассчитаем выталкивающую силу:
$F_A = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 9.8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 0.00012 \text{ м}^3 = 1.176 \text{ Н}$

Ответ: выталкивающая сила, действующая на брусок, равна $1.176 \text{ Н}$.