2,7 Н
Объяснение:
выталкивающая сила Fa, Н (сила Архимеда) прямо пропорциональна объему тела V, м³, погруженного в жидкость. Объем выражается через массу m, кг и плотность материала (фарфора) ρ_ф=2300 кг/м³:
V=m/ρ_ф;
т.к. шар имеет полость (пустоту), то внешний объем при той же массе вычислим из уравнения:
m=(V-v)*ρ_ф, где
v - объем полости, м³
m/ρ_ф=V-v;
V=m/ρ_ф+v
Итак:
Fa=ρ*g*V, где
ρ - Плотность воды, кг/м³
g - ускорение свободного падения, g≅10 м/с²
Fa=ρ*g*(m/ρ_ф+v);
Fa=1000*10*(0,5/2300+50*10⁻⁶)=10⁴*(2,67*10⁻⁴)≅2,7 (Н)
Наблюдаемое явление объясняется тем, что молекулы воды и медного купороса, которые расположены возле границы раздела этих жидкостей, поменялись местами. Граница раздела стала расплывчатой. Молекулы медного купороса оказались в нижнем слое воды, а молекулы воды переместились в верхний слой медного купороса. Постепенно молекулы медного купороса и воды, двигаясь непрерывно и беспорядочно, распространяются по всему объему. Жидкость в сосуде становится однородной.