На поверхности керосина плавает деревянный брусок, частично погружённый в жидкость. Как изменятся глубина погружения бруска и сила Архимеда
На поверхности керосина плавает деревянный брусок, частично погружённый в жидкость. Как изменятся глубина погружения бруска и сила Архимеда, действующая на брусок, если он будет плавать в подсолнечном масле?
Сила Архимеда определяется выражением: F_A=\rho_1V_1g (1)
где \rho1,\;V_1,\;g - соответственно плотность жидкости, объем погруженной части, ускорение земного тяготения.
Условием плавания бруска в жидкости является равенство силы тяжести и выталкивающей силы.
F_A=mg (2) где m - масса бруска
Правая часть уравнения (2) остается неизменной, в какую бы жидкость мы не погружали наш брусок, ведь сила тяжести определяется только массой тела и ускорение земного тяготения. А дальше так:
1 - брусок тонет, если выталкивающая сила (сила Архимеда) меньше силы тяжести бруска,
2 - брусок плавает, если выталкивающая сила равна силе тяжести бруска.
Объем погруженной в жидкость части бруска V1 можем выразить как произведение площади основания бруска S на глубину погружения d.
F_A=\rho_1 Sdg \rho_1 Sdg=mg \rho_1 Sd=m (3)
Из (3) выразим зависимость глубины погружения бруска от плотности жидкости:
d=\frac{m}{\rho_1 S} (4)
Из анализа формулы (4) следует, чем больше знаменатель (плотность жидкости), тем меньше глубина погружения бруска.
Посмотрим таблицу плотности жидкостей
Плотность керосина 820 кг/м.куб, плотность масла подсолнечного 930 кг/м.куб
Таким образом, формулируем ответ:
1) Сила Архимеда не изменится
2) Глубина погружения будет больше в керосине.
Сила Архимеда определяется выражением: F_A=\rho_1V_1g (1)
где \rho1,\;V_1,\;g - соответственно плотность жидкости, объем погруженной части, ускорение земного тяготения.
Условием плавания бруска в жидкости является равенство силы тяжести и выталкивающей силы.
F_A=mg (2) где m - масса бруска
Правая часть уравнения (2) остается неизменной, в какую бы жидкость мы не погружали наш брусок, ведь сила тяжести определяется только массой тела и ускорение земного тяготения. А дальше так:
1 - брусок тонет, если выталкивающая сила (сила Архимеда) меньше силы тяжести бруска,
2 - брусок плавает, если выталкивающая сила равна силе тяжести бруска.
Объем погруженной в жидкость части бруска V1 можем выразить как произведение площади основания бруска S на глубину погружения d.
F_A=\rho_1 Sdg \rho_1 Sdg=mg \rho_1 Sd=m (3)
Из (3) выразим зависимость глубины погружения бруска от плотности жидкости:
d=\frac{m}{\rho_1 S} (4)
Из анализа формулы (4) следует, чем больше знаменатель (плотность жидкости), тем меньше глубина погружения бруска.
Посмотрим таблицу плотности жидкостей
Плотность керосина 820 кг/м.куб, плотность масла подсолнечного 930 кг/м.куб
Таким образом, формулируем ответ:
1) Сила Архимеда не изменится
2) Глубина погружения будет больше в керосине.
Большое спасибо!
ОтветитьУдалить