1. Масса бруска равна 300 г, а объём – 500 см³. Найти плотность этого бруска. 2. Будет ли этот брусок плавать на поверхности воды? *
3. Рассчитайте силу Архимеда, которая будет действовать на этот брусок, если полностью погрузить его в кислоту плотностью 2 г/см³.
4. Переместим теперь этот брусок в ртуть. Какая часть бруска будет находиться НАД поверхностью ртути? Плотность ртути 13600 кг/м³.
5. Брусок по-прежнему плавает на поверхности ртути. Золотой груз какой массы нужно привязать к бруску, чтобы он утонул? Плотность золота 19100 кг/м³. *
6. Теперь этот брусок достали из воды и поставили на твёрдую поверхность. При этом он производит на поверхность давление 200 Па. Найти площадь основания бруска.
7. Наконец, сверху на этот брусок положили гирю массой 2,7 кг. Каким теперь стало давление на поверхность?
В воде из силы тяжести вычитается еще сила Архимеда. И вот здесь будем внимательными. По определению: вес тела есть сила, с которой оно действует на опору или подвес. Таким образом, вовсе не обязательно, что эта сила направлена книзу. Поэтому у нас два варианта: 1) сила Архимеда меньше силы тяжести, и тело тонет в воде, стало быть, чтобы удержать его в покое, необходима сила, направленная кверху; 2) сила Архимеда больше силы тяжести, и тело плавает, соответственно, нужно его топить силой, направленной книзу.
Разберемся отдельно с первым и вторым случаями.
1)
Подставим
Отсюда:
Ну и все. Подставляем только что найденную комбинацию в самое первое уравнение и выражаем из него неизвестную плотность:
2) Все аналогично, только
Соответственно, ответ будет с другим знаком около