дано:
ρ_в = 1000 кг/м³ (плотность воды)
ρ_к = 810 кг/м³ (плотность керосина)
ρ_д = плотность дерева (например, 600 кг/м³)
V = объем бруска
найти:
а) Изменение силы тяжести, действующей на брусок.
б) Изменение силы Архимеда, действующей на брусок.
в) Что изменилось при переносе бруска из воды в керосин.
решение:
а) Сила тяжести Fg, действующая на брусок, определяется как:
Fg = ρ_д * V * g.
Эта сила не зависит от среды, в которой находится брусок, и остается постоянной при переносе из воды в керосин.
Ответ: сила тяжести не изменилась.
б) Сила Архимеда Fb определяется как вес вытесненной жидкости:
Fb = ρ_жидкость * V_выт * g.
При погружении в воду:
Fb(вода) = ρ_в * V_выт * g = 1000 * V_выт * g.
При погружении в керосин:
Fb(керосин) = ρ_к * V_выт * g = 810 * V_выт * g.
Объем вытесненной жидкости будет равен объему, находящемуся под водой (или в керосине). Однако плотность жидкости изменилась, что приводит к изменению силы Архимеда.
Ответ: сила Архимеда уменьшилась при переносе в керосин.
в) При переносе бруска из воды в керосин изменились условия плавания.
1. Сила тяжести осталась той же.
2. Сила Архимеда уменьшилась из-за меньшей плотности керосина по сравнению с водой.
3. Это может привести к тому, что брусок будет частично или полностью погружен в керосин, в зависимости от его плотности. Если плотность древесины меньше плотности керосина, брусок будет плавать, но ниже, чем в воде. Если наоборот, то он может утонуть.
ответ:
а) Сила тяжести не изменилась.
б) Сила Архимеда уменьшилась.
в) Изменилось состояние плавания бруска: он может быть глубже или утонуть в керосине из-за различий в плотности.