Номер 2, страница 96 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Контрольная работа № 6 (подготовка к экзамену). Вариант 1 - номер 2, страница 96.

Условие.

2. На тело объёмом $5\ дм^3$ при полном погружении в жидкость действует выталкивающая сила $50\ Н$. Какая это жидкость?

Решение.

Дано:

Объем тела, $V = 5 \text{ дм}^3$

Выталкивающая сила, $F_A = 50 \text{ Н}$

$V = 5 \text{ дм}^3 = 5 \times 10^{-3} \text{ м}^3 = 0.005 \text{ м}^3$

Найти:

Жидкость (определить по её плотности $\rho_ж$).

Решение:

Согласно закону Архимеда, на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме погруженной части тела. Эта сила рассчитывается по формуле:

$F_A = \rho_ж \cdot g \cdot V_{погр}$

где $\rho_ж$ – плотность жидкости, $\text{g}$ – ускорение свободного падения, а $V_{погр}$ – объем погруженной в жидкость части тела.

В условии задачи сказано, что тело погружено в жидкость полностью. Это значит, что объем погруженной части тела равен полному объему тела: $V_{погр} = V$.

Следовательно, формулу можно переписать в виде:

$F_A = \rho_ж \cdot g \cdot V$

Чтобы найти плотность жидкости, выразим $\rho_ж$ из этой формулы:

$\rho_ж = \frac{F_A}{g \cdot V}$

Подставим в формулу известные значения. Для расчетов примем значение ускорения свободного падения $g \approx 10 \text{ Н/кг}$.

$\rho_ж = \frac{50 \text{ Н}}{10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 0.005 \text{ м}^3} = \frac{50}{0.05} \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Плотность, равная $1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$, является табличным значением плотности пресной воды.

Ответ: это вода, так как её плотность составляет $1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$.