ВЫТАЛКИВАЮЩАЯ СИЛА. ЗАКОН АРХИМЕДА
Мы в повседневной жизни часто наблюдем плавающие в воде
предметы. Огромные корабли бороздят воды Мирового океана
Спрашивается: почему такие тела не тонут в воде? Какая сила
удерживает их в жидкости
Теперь и мы постараемся определить эту силу, выталкивающую
вверх погруженное в жидкость тело. Для этого рассмотрим
погруженное в жидкость тело, которое имеет форму прямоугольного
параллелепипеда высотой h, площадью основания S
Поэтому на погруженное в жидкость тело действует
выталкивающая сила, направленная вверх. Эту силу можно
определить теоретическими расчетами, а также путем
проведения опыта
Определим с помощью теоретических расчетов выталкивающую силу,
действующую на погруженный параллелепипед.
На верхнюю грань параллелепипеда действует направленная вниз сила
давления F1 столба жидкости высотой h1. Модуль этой силы определяется
на основе формулы плотности (р = F/S):
На нижнюю грань параллелепипеда действует направленная вверх
сила давления F2, так как жидкость распространяет давление на
все стороны. Модуль этой силы определяется по формуле:
модуль выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость
тело, оказывается равным модулю собственного веса вытесненной
жидкости
выталкивающая сила, действующая на погруженное в
жидкость тело, равна весу вытесненной этим телом
жидкости:
на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная
весу вытесненной этим мелом жидкости
1)В воду погружено тело объемом 100 см³. Определите значение выталкивающей силы, действующей на это тело. Плотность воды
1000 кг/м³. 121 из 192
2. В керосин погружен кусок железа массой 500 г. Определите выталкивающую силу, если плотность железа 7900 кг/м³, плотность
керосина . 820 кг/м³.
3. Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой 600 кг, объемом 0,23 м³
4. Тело длиной 20 см, площадью поперечного сечения 4 см2 и плотностью 1250 кг/м³ подвешено к пружине и погружено в жидкость
плотностью 800 кг/м3. Определите вес тела в жидкости. Как изменится показание динамометра, если в жидкость погружена
только половина тела?
5) Bес алюминиевого изделия в воздухе 15 H, а в воде — 9,5 Н. Определите - плотность алюминия.
6) Вес изделия в воздухе - 5 Н, а в воде 4,5 Н. Сделано ли изделие из чистого серебра или в нем присутствует примесь меди?
7. Предположим, что вес золотой короны царя Гиерона в воздухе 20 H, a B BO- - де 18,75 Н. Какова плотность вещества короны?
Предполагая, что к золо ту добавлено только серебро, определите, сколько золота и сколько серебра присутствует в составе
короны. Средняя плотность золота 2 · 104 кг/м³, серебра - 104 кг/м³
8) Если камень держать в воде, затрачивая силу 30 Н, какова его масса в воз- духе, Плотность камня 2500 кг/м³.
9) В лабораторном сосуде с водой плавает большой кусок льда. Объясните, что происходит с уровнем воды в сосуде по мере того,
как лед тает.
10) Пробка плавает в воде. Когда на пробку положили небольшой кусок металла, она, глубже погрузившись в воду, продолжала
плавать. Объясните.
11) Будет ли плавать на поверхности воды или утонет тело массой 100 кг и объ- емом 0,2 м³, 12. Будет ли кусок льда плавать в
бензине, керосине, глицерине? 13. Медный шар с внутренней полостью плавает в равновесии в воде. Если объем полости V = 17,75
см³, каков объем шара
Достарыңызбен бөлісу: |
