Контрольные задания > ) Шарик массой 306 г подвесили на пружине жёсткостью 100 Н/ и опусти- M ли в воду. При этом шарик оказался полностью погружённым в воду, а растяжение пружины Ді = 2 см. Плотность воды р = 1000 кг/м3. Ускоре- ние свободного падения g = 9,8 Н/кг. 1) Чему равна сила Архимеда? 2) Чему равен объём шарика? 3) Чему равна плотность шарика? Напишите полное решение этой задачи.
Вопрос:

) Шарик массой 306 г подвесили на пружине жёсткостью 100 Н/ и опусти- M ли в воду. При этом шарик оказался полностью погружённым в воду, а растяжение пружины Ді = 2 см. Плотность воды р = 1000 кг/м3. Ускоре- ние свободного падения g = 9,8 Н/кг. 1) Чему равна сила Архимеда? 2) Чему равен объём шарика? 3) Чему равна плотность шарика? Напишите полное решение этой задачи.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Ответ: 0,196 H; 2*10-4 м3; 1530 кг/м3

Краткое пояснение: Сначала находим силу Архимеда, затем объем шарика, и в конце его плотность.

Решение:

  1. Шаг 1: Запишем известные значения в системе СИ:

    • Масса шарика: m = 306 г = 0,306 кг
    • Жёсткость пружины: k = 100 Н/м
    • Растяжение пружины: Δl = 2 см = 0,02 м
    • Плотность воды: ρводы = 1000 кг/м³
    • Ускорение свободного падения: g = 9,8 Н/кг = 9,8 м/с²

  2. Шаг 2: Определим силу упругости пружины:

    Сила упругости (Fупр) равна произведению жёсткости пружины (k) на её растяжение (Δl):

    \[F_{упр} = k \cdot \Delta l = 100 \frac{Н}{м} \cdot 0,02 м = 2 Н\]

  3. Шаг 3: Определим вес шарика в воздухе:

    Вес шарика в воздухе (P) равен произведению массы шарика (m) на ускорение свободного падения (g):

    \[P = m \cdot g = 0,306 кг \cdot 9,8 \frac{м}{с^2} = 3,0 Н\]

  4. Шаг 4: Определим силу Архимеда:

    Сила Архимеда (FA) равна разности между весом шарика в воздухе (P) и силой упругости пружины (Fупр):

    \[F_A = P - F_{упр} = 3,0 Н - 2 Н = 1 Н\]

  5. Шаг 5: Определим объём шарика:

    Сила Архимеда (FA) также равна произведению плотности воды (ρводы), объёма вытесненной воды (V) и ускорения свободного падения (g). Так как шарик полностью погружён в воду, объём вытесненной воды равен объёму шарика (Vшарика):

    \[F_A = \rho_{воды} \cdot V_{шарика} \cdot g\]

    Выразим объём шарика:

    \[V_{шарика} = \frac{F_A}{\rho_{воды} \cdot g} = \frac{1 Н}{1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 9,8 \frac{м}{с^2}} = 0,000102 м^3 = 1,02 \times 10^{-4} м^3\]

  6. Шаг 6: Определим плотность шарика:

    Плотность шарика (ρшарика) равна отношению массы шарика (m) к его объёму (Vшарика):

    \[\rho_{шарика} = \frac{m}{V_{шарика}} = \frac{0,306 кг}{1,02 \times 10^{-4} м^3} = 3000 \frac{кг}{м^3}\]

Ответы:

  1. Сила Архимеда: FA = 1 Н
  2. Объём шарика: Vшарика = 1,02 ⋅ 10-4 м³
  3. Плотность шарика: ρшарика = 3000 кг/м³

Ответ: 0,196 H; 2*10-4 м3; 1530 кг/м3

Physics Phantom

Минус 15 минут нудной домашки. Потрать их на катку или новый рилс

Выручи свою тиму — отправь ссылку другу. Карма +100 обеспечена

ГДЗ по фото 📸