Дубовый брусок, погруженный в воду целиком, вытесняет воду объемом 1,2 м³, а плавающий на поверхности брусок — 0,96 м³. Определите силы Архимеда, действующие на брусок в обоих случаях. Почему различны их значения?

Question

Вопрос:

Дубовый брусок, погруженный в воду целиком, вытесняет воду объемом 1,2 м³, а плавающий на поверхности брусок — 0,96 м³. Определите силы Архимеда, действующие на брусок в обоих случаях. Почему различны их значения?

Фотография

Ответ ассистента

Accepted Answer

Для решения задачи воспользуемся формулой силы Архимеда: $F_A = \rho g V_{погр}$, где $\rho$ — плотность жидкости (для воды $\rho = 1000$ кг/м³), $g \approx 10$ Н/кг — ускорение свободного падения, $V_{погр}$ — объём вытесненной воды. 1. Сила Архимеда при полном погружении: $F_{A1} = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 10 \text{ Н/кг} \cdot 1,2 \text{ м}^3 = 12\,000$ Н = 12 кН. 2. Сила Архимеда при плавании на поверхности: $F_{A2} = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 10 \text{ Н/кг} \cdot 0,96 \text{ м}^3 = 9\,600$ Н = 9,6 кН. Значения различны, так как сила Архимеда прямо пропорциональна объёму вытесненной жидкости. В первом случае брусок погружен полностью ($V_{погр} = V_{тела}$), а во втором — лишь частично, поэтому вытесненный объём воды (и, следовательно, выталкивающая сила) меньше. **Ответ: 12 кН; 9,6 кН.**

Ответ ассистента

Другие решения ИИ