Полый шар отлитый из чугуна, плавает в воде, погрузившись ровно на половину.Найдите объём V внутренней полости шара, если масса шара M=5кг
Условие:
Полый шар отлитый из чугуна, плавает в воде, погрузившись ровно на половину.Найдите объём V внутренней полости шара, если масса шара M=5кг
Решение:
Для решения этой задачи, нам понадобится использовать понятие плавучести и плотности материалов.
Плавучесть шара в воде определяется разностью между его плотностью и плотностью воды. Если шар плавает, то сила Архимеда, действующая на него, равна силе тяжести шара.
Масса шара равна 5 кг, поэтому сила тяжести шара равна F = m * g, где m - масса шара, а g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²).
Сила Архимеда, действующая на шар, равна F_A = ρ_воды * V_погруженной_части * g, где ρ_воды - плотность воды, V_погруженной_части - объем погруженной части шара.
Так как шар плавает, то сила Архимеда равна силе тяжести шара: F_A = F.
Теперь мы можем выразить объем погруженной части шара:
V_погруженной_части = F / (ρ_воды * g)
Плотность чугуна составляет примерно 7,2 г/см³, что равно 7200 кг/м³.
Теперь мы можем рассчитать объем погруженной части шара:
V_погруженной_части = (m * g) / (ρ_воды * g) = m / ρ_воды
V_погруженной_части = 5 кг / 7200 кг/м³ = 0,000694 м³
Так как шар полый, объем внутренней полости шара будет равен объему погруженной части:
V = V_погруженной_части = 0,000694 м³
Таким образом, объем внутренней полости шара составляет 0,000694 м³.