Как найти плотность шара погруженную в воду

Условие задачи:

В воде плавает шар, погрузившись на 0,25 своего объема. Определить плотность материала шара.

Задача №3.3.1 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(V_{п}=0,25V), (rho-?)

Решение задачи:

Схема к решению задачиЕсли шар плавает, значит сила Архимеда равна силе тяжести:

[{F_А} = mg]

Силу Архимеда находят по формуле:

[{F_А} = {rho _в}g{V_п}]

В этой формуле (rho_{в}) – плотность воды (жидкости, в которую погружен шар), (V_{п}) – объем погруженной части шара.

Массу шара можно найти как произведение плотности материала шара (rho) на его полный объем (V).

[m = rho V]

Тогда имеем:

[{rho _в}g{V_п} = rho Vg]

[{rho _в}{V_п} = rho V]

Так как по условию (V_{п}=0,25V), то:

[{rho _в} cdot 0,25V = rho V]

В итоге:

[rho  = 0,25{rho _в}]

Плотность воды равна 1000 кг/м3, поэтому плотность материала, из которого изготовлен шарик, равна:

[rho  = 0,25 cdot 1000 = 250;кг/м^3 = 0,25;г/см^3]

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

3.2.24 С какой силой давит атмосферный воздух на обложку книги размером 12×20 см2
3.3.2 Брусок дерева плавает в воде. Объем погруженной части бруска 36 см3. Определить
3.3.3 Льдина плавает на поверхности воды. Часть её объема, равная 150 м3, находится

как найти плотность тела погруженного в воду?

Александер Васильев



Ученик

(100),
закрыт



11 лет назад

AvtomankA

Знаток

(380)


11 лет назад

плотность воды составляет 1000 кг/м³. в Ньютонах, прибавьте произведение числа 1000 (плотность воды) на ускорение свободного падения 9,81 м/с² и объем тела в м³.

Шарик покоится на границе раздела сред (см. рис.). Определите плотность шарика, если в воду шарик погружен на 1/4 часть своего объема.

Спрятать решение

Решение.

По условию объем погруженной части шарика в воду равен  дробь: числитель: 1, знаменатель: 4 конец дроби объема, следовательно, в керосин будет погружена  дробь: числитель: 3, знаменатель: 4 конец дроби от объема шарика. На шарик действуют силы Архимеда со стороны керосина и воды, направленные вверх, и сила тяжести, направленная вниз. Так как шарик находится в равновесии, то F_A_1 плюс F_A_2 минус m g=0. Сила Архимеда со стороны керосина F_A_1=rho_к g умножить на дробь: числитель: 3, знаменатель: 4 конец дроби V, со стороны воды F_A_2=rho_к g умножить на дробь: числитель: 1, знаменатель: 4 конец дроби V, масса шарика m=rho V. Объединяя формулы, находим плотность шарика

 rho= дробь: числитель: 3 rho_к плюс rho_в, знаменатель: 4 конец дроби = дробь: числитель: 3 умножить на 800 плюс 1000, знаменатель: 4 конец дроби =850 кг/м в кубе .

Ответ: 850 кг/м в кубе .

Спрятать критерии

Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

2

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

1

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла

0
Максимальный балл 2

Металлический шар, будучи полностью погруженным в воду, весит 78 Н, а в керосин — 80 Н. Найдите среднюю плотность шара.

Ответ

Дано

T1 = 78 Н
T2 = 80 Н
ρвода = 1000 кг/м3
ρкеросин = 800 кг/м3

Найти

ρшар = ?

Решение

FA1 + T1 = mg, где FA1 = ρводаgV

FA2 + T2 = mg, где FA2 = ρкеросинgV

отсюда для объема тела получаем

V = T2T1/gвода − ρкеросин)

плотность тела равна

ρшар = m/V

ρшар = ρводаgV + T1/gV

ρшар = ρвода + T1gвода − ρкеросин)/g(T2T1) = ρводаT2 − ρкеросинT1/T2T1

ρшар = 1000 кг/м3 ⋅ 80 Н − 800 кг/м3 ⋅ 78 Н/80 Н − 78 Н = 8800 кг/м3

Ответ:
ρшар = 8800 кг/м3

Опубликовано: 17.02.2020
Обновлено: 17.02.2020

Готовимся к ОГЭ. Решение задач по теме: Вес тела. Сила Архимеда

Готовимся к ОГЭ

Решение задач по теме: Вес тела. Сила Архимеда.

Задача

Металлический шар, будучи полностью погруженным в воду, весит 78 Н, а в керосин — 80 Н. Найдите среднюю плотность шара.

Решение

1. При погружении шара в воду на него действует выталкивающая сила Архимеда, равная выталкивающая сила Архимеда, а при погружении в керосин выталкивающая сила Архимеда

2. В задаче сказано, что остаточный вес шара при погружении в воду, равен остаточный весН, или в виде 

Аналогично при погружении в керосин: 

3. Приравнивая эти величины, имеем:

4. Среднюю плотность тела можно найти по формуле Учитывая, что  и, подставляя выражение для V, получаем:

 откуда  кг/м3.

просмотров всего 16,461 , просмотров сегодня 6 

Добавить комментарий