Високий рівень (3 бали) 7. У воді брусок, який підвішено до динамометра, розтягує пружину із силою 14 Н, а в маслі - 16 Н. Визначте за цими даними масу і густину бруска. Допоможіть( треба задачу, з дано і розв’язанням. ОБОВ‘ЯЗКОВО НА УКРАЇНСЬКІЙ МОВІ

Ответ:

Объяснение:

Задано:

F₁ = 14 Н - сила, з якою брусок розтягує пружину в воді

F₂ = 16 Н - сила, з якою брусок розтягує пружину в маслі

Треба знайти:

m - масу бруска

ρ - густину бруска

Розв'язок:

У воді і в маслі брусок знаходиться в спокої, тому на нього діє сила тяжіння, яка дорівнює:

Fт = mg,

де m - маса бруска, g - прискорення вільного падіння (g ≈ 9,8 м/с²).

Так як на брусок діє опір середовища, то сила тяжіння бруска у воді та у маслі не дорівнює його вазі. Врахуємо це:

Fт₁ = F₁

mg₁ = 14

m = 14/g₁

Fт₂ = F₂

mg₂ = 16

m = 16/g₂

Врахуємо, що густина бруска в маслі більша, ніж вода:

ρ₂ > ρ₁

Використаємо формулу для обчислення густини:

ρ = m/V

Для того, щоб визначити об'єм бруска, використаємо архімедовий принцип: сила, якою середовище діє на брусок, дорівнює вазі витісненого бруском об'єму цього середовища:

F = ρgV

V = F/ρg

Об'єм бруска в воді:

V₁ = Fт₁/ρ₁g

Об'єм бруска в маслі:

V₂ = Fт₂/ρ₂g

Таким чином, масу бруска можна обчислити за формулою:

m = 14/g₁ = 16/g₂

Об'єм бруска можна обчислити за формулою:

V₁ = Fт₁/ρ₁g₁

V₂ = Fт₂/ρ₂g₂

Густину бруска можна обчислити за формулою:

ρ = m/V

Отже, відповідь:

Маса бруска: m = 1,43 кг (при g₁ = 9,8 м/с² і g₂ = 9,7 м/с²)

Густина бруска: ρ = 880 кг/м³