Номер 304, страница 38 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

7 класс. Архимедова сила. Плавание судов. Воздухоплавание - номер 304, страница 38.

Условие.

304. Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объемом 0,85 м³. Определите выталкивающую силу.

Решение.

Дано:

Объем вытесненной воды $V = 0,85$ м³

Плотность воды $\rho_{воды} = 1000$ кг/м³

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

Найти:

Выталкивающую силу $F_A$

Решение:

Выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, определяется по закону Архимеда. Эта сила равна весу жидкости в объеме, вытесненном телом.

Формула для расчета выталкивающей силы (силы Архимеда) выглядит следующим образом:

$F_A = \rho_{жидкости} \cdot g \cdot V_{тела}$

где:

• $F_A$ – выталкивающая сила (в Ньютонах, Н),
• $\rho_{жидкости}$ – плотность жидкости (для воды $\approx 1000$ кг/м³),
• $\text{g}$ – ускорение свободного падения (приблизительно $9,8$ Н/кг),
• $V_{тела}$ – объем погруженной в жидкость части тела, который равен объему вытесненной жидкости (в м³).

В нашем случае объем вытесненной воды дан в условии и равен $V = 0,85$ м³. Подставим все известные значения в формулу:

$F_A = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 9,8 \frac{Н}{кг} \cdot 0,85 м^3$

Произведем вычисления:

$F_A = 9800 \frac{Н}{м^3} \cdot 0,85 м^3 = 8330$ Н

Таким образом, выталкивающая сила, действующая на деревянный брусок, составляет $8330$ Н. Этот результат можно также выразить в килоньютонах: $8,33$ кН.

Ответ: $8330$ Н.