На динамометре подвешено медное тело объемом 2,5дм3. Какие будут показания динамометра, если тело опустить на половину объема в воду?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть принцип работы динамометра и то, как ведет себя тело, когда оно частично погружено в воду.

1. Объем тела и принцип работы динамометра: Динамометр измеряет силу, с которой тело действует на подвеску. Это обычно сила тяжести, действующая на тело. Когда тело подвешено, динамометр показывает вес этого тела, который равен массе умноженной на ускорение свободного падения.

2. Погружение тела в воду: Когда тело погружается в воду, оно испытывает подъемную силу, которая направлена вверх. Эта сила равна весу вытолкнутой водой массы (согласно закону Архимеда). Подъемная сила будет пропорциональна объему погруженной части тела и плотности воды.

3. Определение подъемной силы: Если тело объемом 2,5 дм³ опускается в воду на половину объема, то объем погруженной части составит 1,25 дм³ (половина от 2,5 дм³). Подъемная сила будет зависеть от объема погруженной части и плотности воды. Плотность воды обычно принимается за 1000 кг/м³. Следовательно, масса вытолкнутой воды для объема 1,25 дм³ (или 0,00125 м³) будет:

   Масса вытолкнутой воды = плотность воды × объем воды = 1000 кг/м³ × 0,00125 м³ = 1,25 кг.

   Подъемная сила, действующая на тело, будет равна весу вытолкнутой воды, то есть 1,25 кг × 9,8 м/с² = 12,25 Н.

4. Как это влияет на показания динамометра: Вес тела, подвешенного на динамометре, будет уменьшен на величину подъемной силы, так как часть силы тяжести компенсируется подъемной силой воды. Таким образом, показания динамометра будут меньше на величину подъемной силы.

   Если масса тела, которое мы подвешиваем на динамометре, равна (например) 2,5 кг, то сила тяжести на это тело будет: 2,5 кг × 9,8 м/с² = 24,5 Н.

   Когда тело погружается на половину своего объема, сила тяжести, измеряемая динамометром, уменьшится на подъемную силу, то есть 24,5 Н − 12,25 Н = 12,25 Н.

5. Ответ: Таким образом, показания динамометра будут равны 12,25 Н, если тело объемом 2,5 дм³ будет опущено в воду на половину своего объема.