• Цинковый шар весит 3,6 Н, а при погружении в воду- 2,8 Н. Сплошной ли это шар или имеет полость?

Ответы 1

  • Пойдем от обратного. Представим, что шар цельный и полностью заполнен цинком, то есть полости нет. Тогда, вес шара P определяется как произведение массы шара m на ускорение свободного падения gP = mg. В свою очередь, масса это произведение плотности материала ho на объем Vm = ho V. Плотность цинка равна 7130 кг/м³, ускорение свободного падения - 9.8 м/с². Таким образом, можем вычислить объем шара:P = mg = ho V gV = \dfrac{P}{ho g}При погружении в воду на шар помимо силы тяжести начинает действовать сила Архимеда (жидкость выталкивает шар наверх), которая определяется так: F_a = ho_w V g, где ho_w это плотность воды (1000 кг/м³), а V это по-прежнему объем шара.Таким образом, весы в воде покажут вес в воде P_w, равный весу шара минус сила выталкивания Архимеда: P_w = P - F_a = P - ho_w g V = P - ho_w g \dfrac{P}{ho g} = P \left( 1 - \dfrac{ho_w}{ho} ight) =  = 3.6 \cdot (1 - \dfrac{1000}{7130}) = 3.6 \cdot 0.86 = 3.1 Н. В то время, как по условию задачи весы в воде показывают 2.8 Н. Это значит, что мы стартовали с неправильного утверждения и в шаре есть полость. А значит шар лучше выталкивается водой и весы в воде показывают меньше (шарик от пинг-понга всплывает в отличие от камешка таких же формы и объема). Именно так Архимед проверял подлинность золота (по легенде). 
  • Добавить свой ответ

Войти через Google

или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years