Например: Полый алюминиевый шар массой 200 г плавает, полностью погрузившись в воду. Определите объем полости внутри шара. Плотность алюминия 2,7 г/см³, плотность воды 1 г/см³. Решение: Раз шар плавает полностью погрузившись в воду, то это значит, что сила тяжести равна силе Архимеда mg=g*ро*V m=ро*V ро – плотность воды – 1000 кг/м^3 m – Масса шара = 0.2 кг V- находим объем шара Если бы не было полостей внутри шара, то реальный объем стал бы V2 = m/ро2 ро2 – плотность алюминия – 2700 кг/м^3 V-V2 – объем полости
Закон Архимеда гласит - На тело, погруженное в жидкость (газ), со стороны этой жидкости (газа) действует выталкивающая сила, равная ВЕСУ ВЫТЕСНЕННОЙ этим телом воды (газа). Таким образом, на первый шар действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим шаром воды. 1) Объем первого шара 1дм^3 значит и воды вытеснено 1дм^3. Вес этой воды = m*g = 1*9,81 =9,81 Н. Значит на первый шар действует именно такая выталкивающая сила. 2) Поскольку объем второго шара в два раза больше объема первого шара, то воды второй шар вытеснит так же в два раза больше, и её вес, а, следовательно, и выталкивающая сила, действующая на второй шар , будет в два раза больше выталкивающей силы, действующей на первый шар. И будет равна 9,81*2 = 19,62 Н. 3) Сила, действующая со стороны первого шара на дно, будет равна алгебраической сумме сил, действующих на первый шар. На первый шар действуют две силы: -выталкивающая сила воды, и сила тяжести. Выталкивающую силу мы уже нашли в пункте1). Сила тяжести (вес) равна произведению массы шара на g. Масса шара равна произведению плотности алюминия на объем шара = 2700*0,001 =2,7 кг. Тогда вес шара = 2,7 *9,81 = 26,487 Н. Вес шара действует вниз, а выталкивающая сила вверх их алгебраическая сумма равна 26,487 - 9,81 = 16,677 Н. Именно с такой силой первый шар давит на дно. 4) Сила тяжести, действующая на первый шар (вес шара) уже определена в 3) и равна 26,487 Н. Таким образом, действующие силы по возрастанию: 1); 3); 2); 4)
