Тело подвесили на пружине динамометра. Вес тела оказался равен 26 кН. Не снимая тело с пружины, его целиком погрузили в воду. При этом показания динамометра уменьшились до 16 кН. Каков объём тела? Плотность воды равна 1000 кг/м3. Нарисуйте силы, действующие на тело в воздухе и воде.

Физика 10 класс Архимедова сила пружина динамометр вес тела Объём тела плотность воды силы в воде силы в воздухе физика гидростатическое давление Закон Архимеда Новый

Давайте решим эту задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Определим силы, действующие на тело.

• В воздухе на тело действуют две силы: вес тела (W) и сила упругости пружины (Fп). Вес тела равен 26 кН.
• Когда тело погружается в воду, на него начинает действовать архимедова сила (Fа), которая направлена вверх, и вес тела остается прежним, но показания динамометра изменяются.

Шаг 2: Запишем уравнение для динамометра в воздухе и воде.

В воздухе:

• Fп = W = 26 кН

В воде:

• Fп = W - Fа
• Fп = 16 кН

Шаг 3: Найдем архимедову силу.

Теперь мы можем выразить архимедову силу:

• 16 кН = 26 кН - Fа
• Fа = 26 кН - 16 кН = 10 кН

Шаг 4: Используем архимедову силу для нахождения объема тела.

Архимедова сила определяется по формуле:

• Fа = ρ * g * V,

где:

• Fа — архимедова сила (10 кН = 10000 Н),
• ρ — плотность воды (1000 кг/м³),
• g — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
• V — объем тела, который мы ищем.

Теперь подставим известные значения в формулу:

• 10000 Н = 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * V.

Шаг 5: Найдем объем V.

• V = 10000 Н / (1000 кг/м³ * 9.81 м/с²).
• V = 10000 / 9810 ≈ 1.018 м³.

Ответ: Объем тела составляет примерно 1.018 м³.

Силы, действующие на тело:

• В воздухе:
  • Вес тела (W) направлен вниз.
  • Сила упругости (Fп) направлена вверх.
• В воде:
  • Вес тела (W) направлен вниз.
  • Сила архимеда (Fа) направлена вверх.
  • Сила упругости (Fп) также направлена вверх, но меньше, чем вес тела.