Вопрос школьника
На погруженное в жидкость тело объёмом 2,5 кубического метра действует выталкивающая сила, равная 17,64 килоньютон. Вычислите плотность жидкости; по плотности определите, что это за жидкость.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной жидкости. Таким образом, выталкивающая сила, действующая на тело, равна весу жидкости, которую оно вытесняет.
Вычислим вес вытесненной жидкости по формуле:
F = m*g,
где F — выталкивающая сила, m — масса вытесненной жидкости, g — ускорение свободного падения.
Переведем выталкивающую силу в Ньютонах:
F = 17,64 кН = 17640 Н.
Ускорение свободного падения примем равным 9,81 м/с².
Тогда масса вытесненной жидкости будет равна:
m = F/g = 17640/9,81 ≈ 1797,5 кг.
Объем вытесненной жидкости равен объему погруженного тела, то есть 2,5 м³.
Тогда плотность жидкости можно вычислить по формуле:
ρ = m/V = 1797,5/2,5 ≈ 719 кг/м³.
По таблицам плотности веществ можно определить, что это за жидкость. Например, плотность воды при нормальных условиях составляет 1000 кг/м³, а плотность масла — около 900 кг/м³. Таким образом, можно предположить, что это масло. Однако, для более точного определения жидкости необходимо знать ее химический состав и свойства.
