Вопрос школьника
Кусок угля прикреплен к крючку динамометра и опущен сначала в воду, а потом в керосин. Вводе его вес оказался равным 10 Н, а в керосине 12,5 Н. Определите плотность угля. Сделайте чертеж
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон Архимеда, который гласит, что тело, погруженное в жидкость, испытывает силу, равную весу вытесненной жидкости. Из этого следует, что разность веса куска угля в воде и в керосине равна весу вытесненного объема керосина.
Вычислим объем вытесненного керосина:
V = (W_в — W_к) / ρ_к,
где W_в — вес куска угля в воде, W_к — вес куска угля в керосине, ρ_к — плотность керосина.
Подставим известные значения:
V = (10 Н — 12,5 Н) / 1000 кг/м³ = -0,0025 м³
Отрицательный результат говорит о том, что объем вытесненного керосина меньше объема куска угля. Это объясняется тем, что плотность угля больше плотности керосина.
Вычислим плотность угля:
ρ_у = W_в / (V * ρ_в),
где ρ_в — плотность воды.
Подставим известные значения:
ρ_у = 10 Н / (-0,0025 м³ * 1000 кг/м³) = 4000 кг/м³
Таким образом, плотность угля равна 4000 кг/м³.
Чертеж:
«`
_______
/
/
/
/
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
|_____________|
«`
