Вопрос школьника
Гирька массой 100 г в пресной воде весит 0,588 Н, а в неизвестной жидкости 0,666 Н. Какова плотность неизвестной жидкости? Что это за жидкость?
Ответ от учителя
Для решения задачи воспользуемся законом Архимеда, который гласит, что тело, погруженное в жидкость, испытывает силу, равную весу вытесненной жидкости. Таким образом, разность веса гирьки в пресной воде и в неизвестной жидкости равна весу вытесненной жидкости.
ΔF = F(вода) — F(жидкость) = 0,588 Н — 0,666 Н = -0,078 Н
Отрицательный знак означает, что гирька в неизвестной жидкости весит меньше, чем в пресной воде, то есть вытесненный объем жидкости меньше, чем объем гирьки.
Для определения плотности неизвестной жидкости воспользуемся формулой:
ρ = m/V
где ρ — плотность жидкости, m — масса гирьки, V — объем вытесненной жидкости.
Объем вытесненной жидкости можно определить по формуле:
V = ΔF/ρ(вода)
где ρ(вода) — плотность пресной воды.
V = -0,078 Н / (1000 кг/м³ * 9,81 м/с²) ≈ -0,0008 м³
Отрицательный объем не имеет физического смысла, поэтому можно сделать вывод, что гирька в неизвестной жидкости не полностью погружена, а находится на поверхности жидкости.
Таким образом, ответ на вопрос о плотности неизвестной жидкости не может быть дан, так как гирька не погружена в жидкость. Определить, что это за жидкость, также невозможно.
