Question

Решить, ! динамометр,к которому подвешен погруженный в воду груз,показывает 3 н. объем груза 150 см^3. каким станет показание динамометра,если груз вынуть из воды?

Answer 1

Для решения надо применить закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, со стороны жидкости действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной погруженным в неё телом. Понятно, что полностью погруженное в жидкость тело вытесняет жидкости по объему ровно столько,, какой объем имеет тело. В нашем случае объем тела = 150 см³ = 0.00015 м³. И, естественно, столько воды это тело и вытеснило. Вес этой вытесненной воды равен произведению плотности (р) воды на её объем (V) и на ускорение свободного падения (g). Т.е. вес=р*V*g. Плотность воды р=1000 кг/м³. g = 10 Н/кг. Тогда вес вытесненной воды = 1000*0,00015*10 = 1,5 Ньютона.  Именно такая выталкивающая сила и будет действовать на тело, пытаясь вытолкнуть его вверх из воды. Но поскольку тело остается в воде вес тела больше выталкивающей силы. Пусть вес тела равен Х. Он действует вертикально вниз. Выталкивающая сила действует вертикально вверх. Мы её нашли. Алгебраическая сумма этих двух сил нам задана (показания динамометра), Таким образом можно составить уравнение:  Х - 1,5 = 3. Отсюда вес тела (показания динамометра, если груз вынуть из воды) Х = 3+1,5 = 4,5 Ньютона.