Номер 3, страница 52 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел. Параграф 13. Действие жидкости и газа на погружённое в них тело. Задание 12 - номер 3, страница 52.

Условие.

3. Тело весит в воздухе 6 Н, а в воде – 4 Н. Чему равен объём этого тела?

Решение.

Дано:

Вес тела в воздухе $P_1 = 6$ Н

Вес тела в воде $P_2 = 4$ Н

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

Ускорение свободного падения $g \approx 10$ Н/кг

Найти:

Объём тела $\text{V}$ — ?

Решение:

Вес тела в воздухе — это сила тяжести, действующая на него: $P_1 = F_{тяж}$.

Когда тело погружено в воду, на него действует выталкивающая сила (сила Архимеда) $F_A$, направленная вверх. Вес тела в воде $P_2$ — это разность между силой тяжести и выталкивающей силой:

$P_2 = F_{тяж} - F_A$

Поскольку $F_{тяж} = P_1$, мы можем переписать формулу как:

$P_2 = P_1 - F_A$

Отсюда можно найти выталкивающую силу:

$F_A = P_1 - P_2 = 6 \text{ Н} - 4 \text{ Н} = 2 \text{ Н}$

Сила Архимеда также вычисляется по формуле:

$F_A = \rho_{в} \cdot g \cdot V$

где $\rho_{в}$ — плотность воды, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{V}$ — объём тела (так как оно полностью погружено в воду).

Теперь мы можем выразить объём $\text{V}$ из этой формулы:

$V = \frac{F_A}{\rho_{в} \cdot g}$

Подставим известные значения:

$V = \frac{2 \text{ Н}}{1000 \text{ кг/м³} \cdot 10 \text{ Н/кг}} = \frac{2}{10000} \text{ м³} = 0.0002 \text{ м³}$

Ответ: объём этого тела равен $0.0002$ м³.