Номер 2, страница 25 - гдз по физике 9 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 4. Импульс, работа, мощность. Вариант 3 - номер 2, страница 25.

Условие.

2. Чему равна действующая на камень архимедова сила?

Решение.

Решение

Согласно закону Архимеда, выталкивающая сила (архимедова сила), действующая на тело, погруженное в жидкость или газ, равна весу жидкости или газа в объеме, вытесненном этим телом. Таким образом, на камень, погруженный в жидкость, действует сила, направленная вертикально вверх.

Величина этой силы ($F_A$) рассчитывается по формуле:

$F_A = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{т}$

где $F_A$ – это архимедова сила (в Ньютонах, Н), $\rho_{ж}$ – плотность жидкости, в которую погружен камень (в кг/м³), $g$ – ускорение свободного падения (приблизительно $9.8 \, м/с^2$ или $9.8 \, Н/кг$), а $V_{т}$ – объем той части камня, которая погружена в жидкость (в м³). Если камень погружен полностью, то $V_{т}$ равен всему объему камня.

Для нахождения конкретного числового значения архимедовой силы необходимо знать объем погруженной части камня и плотность жидкости. Например, если камень объемом $0.01 \, м^3$ полностью погружен в пресную воду (плотность которой $\rho_{воды} \approx 1000 \, кг/м^3$), то архимедова сила будет равна:

$F_A = 1000 \, кг/м^3 \cdot 9.8 \, Н/кг \cdot 0.01 \, м^3 = 98 \, Н$

Также архимедову силу можно определить экспериментально. Она равна разности между весом камня в воздухе ($P_{возд}$) и его весом в жидкости ($P_{жидк}$):

$F_A = P_{возд} - P_{жидк}$

Ответ:

Архимедова сила, действующая на камень, равна весу жидкости, вытесненной объемом погруженной части камня. Она вычисляется по формуле $F_A = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{т}$, где $\rho_{ж}$ – плотность жидкости, $g$ – ускорение свободного падения, $V_{т}$ – объем погруженной части камня. Для расчета необходимо знать числовые значения этих величин.