Задача: Найти, на сколько тело легче в воде, чем в воздухе.
Решение:
Когда тело погружено в воду, на него действует выталкивающая сила Архимеда. Эта сила равна весу вытесненной телом жидкости.
1. Находим плотность воды: Из таблицы видно, что плотность воды (молока) равна 1036 кг/м³.
2. Вычисляем выталкивающую силу (силу Архимеда):
Формула силы Архимеда: (F_A = \rho * V * g), где:
- \(F_A\) - сила Архимеда,
- \(\rho\) - плотность жидкости (воды), равная 1036 кг/м³,
- \(V\) - объём погружённой части тела (равен объёму тела, т.к. тело плавает), равен 0,05 м³,
- \(g\) - ускорение свободного падения, равно 10 м/с².
Подставляем значения: (F_A = 1036 \frac{кг}{м^3} * 0,05 м^3 * 10 \frac{м}{с^2} = 518 Н)
Так как тело плавает, вес тела в воздухе равен весу тела в воде плюс выталкивающая сила. Значит, вес тела в воде меньше веса тела в воздухе на величину выталкивающей силы.
Ответ: Тело будет легче в воде на 518 Н.
Развёрнутый ответ для школьника:
Представь, что ты в бассейне. Когда ты плаваешь, вода как будто поддерживает тебя, и тебе легче поднимать руки и ноги, чем на суше. Это происходит из-за силы, которая называется силой Архимеда. Эта сила выталкивает тебя из воды. В задаче говорится о юноше, который плавает в бассейне. Мы знаем объём его тела (0,05 м³) и хотим узнать, насколько легче ему будет в воде, чем на воздухе. Для этого нам нужно знать плотность воды, которую мы берём из таблицы (1036 кг/м³), и ускорение свободного падения (10 м/с²). Затем мы используем формулу, чтобы вычислить силу Архимеда, которая равна 518 Н. Это значит, что в воде юноша будет легче на 518 Ньютонов.