icodepro.ruУсловие задачи:
Вес куска железа в воде 1,67 Н. Найти его объем.
Задача №3.3.9 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(P_{в}=1,67\) Н, \(V-?\)
Решение задачи:
Вес тела — это сила, с которой тело действует на опору или подвес.
Покажем кусок железа, подвешенный на нити и опущенный в воде (очевидно, что он будет тонуть). На кусок железа действуют три силы: сила тяжести \(mg\), сила Архимеда \(F_{А}\) и сила натяжения нити \(T\). Тело находится в равновесии, поэтому можем записать первый закон Ньютона в проекции на ось \(y\):
\[T + {F_А} — mg = 0\]
\[T = mg — {F_А}\]
Согласно приведенному выше определению, вес куска железа в воде \(P_{в}\) будет равен силе натяжения нити \(T\).
\[{P_в} = mg — {F_А}\]
Распишем массу тела \(m\) через плотность и объем, а силу Архимеда по известной формуле её определения. Тогда получим:
\[{P_в} = \rho Vg — {\rho _в}gV\]
\[{P_в} = \left( {\rho — {\rho _в}} \right)gV\]
Значит искомый объем \(V\) можно найти по такой формуле:
\[V = \frac{{{P_в}}}{{\left( {\rho — {\rho _в}} \right)g}}\]
Плотность железа \(\rho\) равна 7800 кг/м3, а плотность воды \(\rho_{в}\) — 1000 кг/м3. Посчитаем ответ:
\[V = \frac{{1,67}}{{\left( {7800 — 1000} \right) \cdot 10}} = 2,46 \cdot {10^{ — 5}}\;м^3 = 24,6\;мл\]
Ответ: 24,6 мл.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
3.3.8 В цилиндрический сосуд с водой, с площадью дна 150 см2, опускают тело массой 1 кг
3.3.10 Груз какой массы может поднять аэростат объемом 100000 м3 на высоту 40 км?
3.3.11 Деревянный брусок массой 1,4 кг плавает на поверхности воды. Какой массы груз
задание некорректное, тк дано только вес и найти обьем про нить подвешанную не сказано
Вообще-то Первый закон Ньютона утверждает, что есть инерциальные системы отсчета и не инерциальные; и указывает, что такое инерциальные СО.
Поэтому говорить “записать первый закон Ньютона в проекции на ось…” совсем, мягко говоря, неграмотно…
В задаче говорится о II законе Ньютона, с учетом, что ускорение a = 0
Спс
А вы уверены, что формулировка «можем записать первый закон Ньютона в проекции на ось…» является правильной?
Думаю да, а что у Вас вызывает сомнение?
Вообще-то Первый закон Ньютона утверждает, что есть инерциальные системы отсчета и не инерциальные; и указывает, что такое инерциальные СО.
Поэтому говорить «записать первый закон Ньютона в проекции на ось…” совсем, мягко говоря, неграмотно…
В задаче говорится о II законе Ньютона, с учетом, что ускорение a = 0
Зачем нам нужно вычитать из плотности тела плотность воды?
Я привожу подробные решения задач именно для того, чтобы таких вопросов не возникало. Вот исходя из рассуждений и получается, что нужно вычитать плотность воды.
В условии задачи ничего не сказано про нить. Откуда вы ее взяли?
Так как вес тела — это сила, с которой тело действует на опору или подвес, то я показал тело, подвешенное на нити и погруженное в воду. С помощью закона Ньютона нашёл силу натяжения нити, а далее написал, что вес тела в воде равен этой силе натяжения.
Короче говоря, я просто подробно объяснил, как находить вес тела — это действие в принципе можно опускать, если Вы всё это понимаете.
Спасибо
В ответе допущена ошибка: не мл, см в кубе.
Миллилитр — это и есть сантиметр в кубе, так как он является одной тысячной литра (дециметра в кубе).