1. Определите архимедову силу, действующую на тело объемом 10 см3, погруженное в керосин.
2. Каков объем металлического шарика, если он выталки­вается из воды с силой 500 Н?
3. Какие тела будут плавать в керосине: пробка, дерево, пластмасса?

Определение архимедовой силы, действующей на тело объемом 10 см³, погруженное в керосин

Архимедова сила — это сила, с которой жидкость (или газ) действует на погруженное в нее тело. Эта сила направлена вверх и равна весу выталкиваемой телом жидкости.

Для того чтобы рассчитать архимедову силу, нужно использовать следующий закон Архимеда:

где:

• $F_A$ — архимедова сила,
• $\rho_{\text{жидкости}}$ — плотность жидкости (в данном случае керосина),
• $V_{\text{тела}}$ — объем тела,
• $g$ — ускорение свободного падения (обычно принимается равным 9.8 м/с²).

Плотность керосина обычно составляет около 800 кг/м³. Объем тела у нас задан как 10 см³, что эквивалентно 10 × 10⁻⁶ м³.

Подставляем все известные величины:

Таким образом, архимедова сила, действующая на тело объемом 10 см³, погруженное в керосин, составляет примерно 0.784 Н.

Объем металлического шарика, если он выталкивается из воды с силой 500 Н

Архимедова сила, действующая на тело, равна весу выталкиваемой водой массы. Формула для архимедовой силы:

где:

• $F_A$ — архимедова сила (в данном случае 500 Н),
• $\rho_{\text{воды}}$ — плотность воды (около 1000 кг/м³),
• $V_{\text{тела}}$ — объем тела, который нам нужно найти,
• $g$ — ускорение свободного падения (9.8 м/с²).

Перепишем формулу для объема тела:

Подставляем значения:

Это примерно 0.051 м³ или 51.02 литра. Таким образом, объем металлического шарика составляет около 51 литра.

Какие тела будут плавать в керосине: пробка, дерево, пластмасса?

Чтобы тело плавало в жидкости, его плотность должна быть меньше плотности этой жидкости. Если плотность тела меньше плотности жидкости, то оно будет плавать, если больше — тонуть.

• Пробка: Обычно пробка (например, из древесной коры) имеет плотность около 200-300 кг/м³, что значительно меньше плотности керосина (около 800 кг/м³). Поэтому пробка будет плавать в керосине.

• Дерево: Плотность большинства видов древесины составляет около 600-800 кг/м³, что тоже может быть меньше плотности керосина, но зависит от конкретного типа дерева. Однако многие виды дерева, особенно легкие, будут плавать в керосине.

• Пластмасса: Пластмассы могут иметь очень разные плотности в зависимости от типа, но в целом многие виды пластмасс имеют плотность от 800 до 1200 кг/м³. Это означает, что если пластмасса имеет плотность меньше 800 кг/м³, она будет плавать в керосине. Однако если плотность пластмассы больше 800 кг/м³, она утонет.

Итог: Пробка и большинство видов дерева, скорее всего, будут плавать в керосине. Пластмасса будет плавать или тонуть в зависимости от ее плотности.