Вопрос задан 29.01.2025 в 11:44. Предмет Физика. Спрашивает Мокрышева Дарья.

СРОЧНО ПОМОГИТЕ !!!)
В сосуде с водой плавают два шара (первый :радиус -2R , масса -m1, плотность -p1; второй :R,m2,p2) Какова плотность первого шара ?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Мищук Никита.

Для того чтобы найти плотность первого шара, давайте разберемся, какие физические силы действуют на него, и каковы условия плавания шара на поверхности воды.

Условие плавания шара

Чтобы шар мог плавать на поверхности воды, сила тяжести, действующая на него, должна быть уравновешена выталкивающей силой Архимеда. Выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости, и ее можно найти по формуле:

Fвыталкивающая=ρводыVшарg,F_{\text{выталкивающая}} = \rho_{\text{воды}} \cdot V_{\text{шар}} \cdot g,

где ρводы\rho_{\text{воды}} — плотность воды, VшарV_{\text{шар}} — объем шара, gg — ускорение свободного падения.

Шар будет плавать, если сила тяжести, действующая на него, равна выталкивающей силе:

mg=ρводыVшарg.m \cdot g = \rho_{\text{воды}} \cdot V_{\text{шар}} \cdot g.

Сокращаем gg с обеих сторон:

m=ρводыVшар.m = \rho_{\text{воды}} \cdot V_{\text{шар}}.

Теперь подставим объем шара, который имеет форму сферы, с радиусом RR:

Vшар=43πR3.V_{\text{шар}} = \frac{4}{3} \pi R^3.

Для первого шара, радиус которого равен 2R2R, объем будет:

V1=43π(2R)3=43π8R3=323πR3.V_1 = \frac{4}{3} \pi (2R)^3 = \frac{4}{3} \pi \cdot 8R^3 = \frac{32}{3} \pi R^3.

Выразим плотность первого шара ρ1\rho_1

Плотность ρ1\rho_1 первого шара можно выразить через его массу m1m_1 и объем V1V_1:

ρ1=m1V1.\rho_1 = \frac{m_1}{V_1}.

Теперь подставим объем V1V_1 и выразим плотность ρ1\rho_1 через массу m1m_1:

ρ1=m1323πR3=3m132πR3.\rho_1 = \frac{m_1}{\frac{32}{3} \pi R^3} = \frac{3 m_1}{32 \pi R^3}.

Итоговый ответ

Плотность первого шара равна:

ρ1=3m132πR3.\rho_1 = \frac{3 m_1}{32 \pi R^3}.

Это выражение позволяет определить плотность первого шара, если известны его масса m1m_1 и радиус RR.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос