Номер 306, страница 38 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

7 класс. Архимедова сила. Плавание судов. Воздухоплавание - номер 306, страница 38.

Условие.

306. Определите массу деревянного бруска, плавающего в воде, если на него действует архимедова сила, равная $15 \text{ Н}$.

Решение.

Дано:

Архимедова сила $F_A = 15$ Н

Ускорение свободного падения $g \approx 10 \frac{Н}{кг}$

Найти:

Массу бруска $\text{m}$ — ?

Решение:

Поскольку деревянный брусок плавает в воде, он находится в состоянии равновесия. Это означает, что все силы, действующие на него, уравновешивают друг друга. На брусок, плавающий в воде, действуют две основные силы по вертикали: сила тяжести ($F_g$), направленная вертикально вниз, и выталкивающая сила (архимедова сила, $F_A$), направленная вертикально вверх.

Условие плавания тела (состояние равновесия) записывается как равенство модуля силы тяжести и модуля архимедовой силы:

$F_g = F_A$

Сила тяжести, в свою очередь, вычисляется по формуле:

$F_g = m \cdot g$

где $\text{m}$ — масса бруска, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.

Приравнивая два выражения, получаем:

$m \cdot g = F_A$

Чтобы найти массу бруска, выразим $\text{m}$ из этой формулы:

$m = \frac{F_A}{g}$

Теперь подставим числовые значения в полученную формулу:

$m = \frac{15 \text{ Н}}{10 \frac{Н}{кг}} = 1.5 \text{ кг}$

Ответ: масса деревянного бруска составляет 1,5 кг.