a) Кейбір болаттан, балауыздан жасалған және пенопластан жасалған шарлар ыдысқа ұшырады, сондай-ақ суға батады
b) Шарларға қандай күш таразында болады?
c) Осы күшке 1 мисал келтіріңіз.
Объяснение:
a) Плавучесть — это способность тела плавать в жидкости. Когда тело полностью или частично погружается в жидкость, на него действует архимедова сила, которая направлена вверх и указывает на разницу между весом погруженного тела и весом вытесненной жидкости.
Если груз, изготовленный из стали, полностью погружен в воду, то он оказывается потопленным, потому что его вес превышает вес вытесненной им жидкости. Однако некоторые тела, такие как лодки из фольги или пенопласта, могут плавать, потому что их плотность меньше плотности воды. В этом случае, архимедова сила, действующая на тело, равна весу вытесненной жидкости, что позволяет телу плавать на поверхности.
b) Когда тело полностью погружено в жидкость, архимедова сила равна весу вытесненной жидкости. То есть, если масса тела равна m, а сила тяжести равна mg, где g — ускорение свободного падения, то архимедова сила равна F_a = V * ρ * g, где V — объем вытесненной жидкости, а ρ — плотность жидкости. Поскольку архимедова сила направлена вверх, плавучесть возникает, когда архимедова сила больше или равна силе тяжести.
c) Пример плавучести: Рассмотрим блок плота площадью 4 м^2 и высотой 0,5 м, изготовленный из дерева с плотностью 600 кг/м^3. Плотность воды равна 1000 кг/м^3. Найдем массу вытесненной воды и проверим, будет ли плот плавать. Масса вытесненной воды равна V * ρ, где V — объем вытесненной воды, а ρ — плотность воды. Масса вытесненной воды равна 4 м^2 * 0,5 м * 1000 кг/м^3 = 2000 кг. Масса плота равна V * ρ_плота, где ρ_плота — плотность плота. Масса плота равна 4 м^2 * 0,5 м * 600 кг/м^3 = 1200 кг. Так как масса плота меньше массы вытесненной воды, то плот будет плавать.
Совет: Чтобы лучше понять плавучесть и архимедову силу, можно представить себе, что тело плавает в воздухе и его объем занимает определенное пространство. Если блок из дерева плотно поместить в воду, то объем воды, занимаемый телом, будет равен объему плота. Важно понимать, что плавучесть возникает только в жидкостях, не газах.
Упражнение: Из какого материала должен быть изготовлен объект объемом 2 м^3, чтобы он плавал в воде? Плотность воды составляет 1000 кг/м^3. Плотность объекта должна быть меньше плотности воды для создания условий плавания.