При погружении на брусок действует выталкивающая архимедова сила Fа, уравновешивающая силу веса бруска G = mg (m - масса бруска, g - ускорение свободного падения). Архимедова сила равна весу вытесненной бруском жидкости:
Fa = ro * g * S * h/3 (S - площадь поперечного сечения бруска, ro - плотность жидкости, h - высота бруска). Итак:
mg = ro * g * S * h/3
или
m = ro * S * h/3 (1)
Если плотность в три раза меньше, то получим
m = ro/3 * S * hнов (2)
где hнов - глубина погружения бруска в менее плотной жидкости
Приравняем правые части уравнений (1) и (2)
ro * S * h/3 = ro/3 * S * hнов
сократим на ro, S, 1/3 и получим, что
hнов = h.
Брусок погрузится полностью
Дано:
m = 270 г = 0,27 кг
р(керосина) = 800 кг/м³
р(алюминия) = 2700 кг/м³
P' - ?
Деталь сплошная, значит будет тонуть в керосине. Вес в керосине будет меньше на Архимедову силу, чем в воздухе:
P' = P - Fa
Найдём вес в воздухе для неподвижной детали. Он будет равен силе тяжести, действующей на деталь:
P = Fт = m*g
Масса - это произведение плотности и объёма:
m = р*V, тогда вес будет равен:
P = р(алюминия)*Vт*g
Так как деталь будет тонуть в керосине, то вытесняемый ею объём керосина будет равен объёму детали, тогда сила Архимеда будет равна:
Fa = р(керосина)*Vт*g
Вернёмся к формуле для P' и найдём значение:
P' = P - Fa = р(алюминия)*Vт*g - р(керосина)*Vт*g = Vт*g*(р(алюминия) - р(керосина)), но объём детали равен:
Vт = m/p(алюминия), тогда
P' = (m/p(алюминия))*g*(р(алюминия) - р(керосина)) = (0,27/2700)*10*(2700 - 800) = (2,7/2700)*1900 = 0,001*1900 = 1,9 Н
ответ: 1,9 Н.
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,