Нахождение плотности тела, имеющего сложную геометрическую форму, по формуле (1) связано с определенными трудностями при выражении его объема через соответствующие линейные размеры. Метод гидростатического взвешивания обеспечивает возможность измерить объем этого тела, минуя использование масштабных линеек и нониусов.
Суть метода состоит в последовательном взвешивании данного тела в воздухе и в жидкости (воде) и нахождении по формуле Архимеда веса вытесненной телом (при его погружении) жидкости, а далее и самого объема погруженного в нее тела.
Во-первых, взвешивание тела, подвешенного к левой чашке весов на нити, в воздухе дает нам значение его массы с поправкой на архимедову силу в воздухе по формуле (6). Равновесие весов в этом случае описывается равенством:(*) (рис.2)
P = 90000 Н;
S' = 0,005 м².
p — ?
Решение:
1) Формула давления:
p = F/S,
где F — сила, с которой тело действует на опору (в нашей задаче F = P (не забываем, что вес — это сила!)) и S — площадь соприкосновения тела и опоры.
2) Полная площадь соприкосновения — 4 площади опоры каждого колеса (у машины их 4):
S = 4S'.
3) С учётом этого, формула давления примет вид:
p = P/(4S').
Вычисления:
p = 90000/(4*0,005) = 4500000 (Па).
4500000 Па = 4500 кПа.
ответ: 4500 кПа.