У воду опускають тіло масою 180 г і об’ємом 200 см 3 . Чи плаватиме це тіло? Зробіть обчислення та зобразіть на рисунку сили, що діють на це тіло.

Відповідь:

Щоб дізнатися, чи плаватиме це тіло, потрібно порівняти його густину з густиною рідини. Якщо густина тіла менша за густину рідини, то тіло буде плавати.

Густина тіла обчислюється за формулою:

ρ = m/V,

де ρ - густина тіла в кг/м³, m - маса тіла в кг, V - об’єм тіла в м³.

Масу тіла в задачі вказано в грамах, тому спочатку переведемо масу в кілограми:

m = 180 г = 0,18 кг

Об’єм тіла в задачі вказано в кубічних сантиметрах, тому переведемо його в кубічні метри:

V = 200 см³ = 0,0002 м³

Тепер можемо обчислити густину тіла:

ρ = m/V = 0,18 кг / 0,0002 м³ = 900 кг/м³

Для порівняння з густиною рідини, використаємо середню густину води, яка становить 1000 кг/м³. Оскільки густина тіла менша за густину води, тому тіло не буде плавати.

Тепер зобразимо на рисунку сили, що діють на це тіло. Сила тяжіння спрямована вниз, оскільки тіло має масу. Сила Архімеда спрямована вгору і дорівнює вазі води, яку тіло витісняє з підводного простору.

Сили, що діють на тіло в воді

Пояснення:

Объяснение:

Щоб визначити, чи плаватиме тіло в воді, необхідно порівняти його густину з густиною води. Якщо густина тіла менша за густину води (1 г/см³), то тіло плаватиме, якщо ж густина тіла більша за густину води, то тіло потоне.

Густина обчислюється як відношення маси до об'єму:

густина = маса / об'єм

У даному випадку густина тіла дорівнює:

густина = 180 г / 200 см³ = 0.9 г/см³

Густину води беремо рівну 1 г/см³. Отже, густина тіла менша за густину води і тому це тіло плаватиме.

Щодо сил, які діють на це тіло, то на нього діють дві сили: сила тяжіння та сила Архімеда. Сила тяжіння спрямована вниз, в напрямку до центру Землі, і визначається масою тіла:

Fтяж = m*g

де m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння, g=9.8 м/с²

Fтяж = 0.18 кг * 9.8 м/с² = 1.764 Н

Сила Архімеда спрямована вгору, протилежно до сили тяжіння, і визначається об'ємом тіла та густиною рідини:

Fарх = Vρg

де V - об'єм тіла, ρ - густина рідини, g - прискорення вільного падіння

Fарх = 0.2 м³ * 1000 кг/м³ * 9.8 м/с² = 196 Н

Отже, на тіло діє дві сили: сила тяжіння (1.764 Н), яка спрямована вниз, та сила Архімеда (196 Н), яка спрямована вгору. Так як сила Архімеда більша за силу тяжіння, то тіло плаватиме.