2010-03-24 22:34
Для определения плотности
однородного тела неправильной формы, объем которого трудно найти при помощи измерения размеров тела, можно поступить следующим образом.
Тело дважды взвешивают на весах: один раз обычным способом, другой раз — погружая тело в жидкость, плотность
которой известна. Первое взвешивание дает вес тела
, который равен
(
— плотность тела,
— его объем). Результат второго взвешивания
дает разность между весом тела
и выталкивающей силой
:
. (161.1)
Согласно закону Архимеда
. Заменив в этом равенстве
на
, получим
. Подставив это выражение в формулу (161.1), придем к соотношению
,
откуда
. (161.2)
В случае неоднородного тела определяемая этой формулой величина
даст среднюю плотность тела.
161.1.
Определите плотность камня, если вес его в воздухе равен 3,2 Н, а вес в воде равен 1,8 Н.
161.2.
Как определить плотность жидкости
, зная вес какого-нибудь тела в воздухе
, в воде
и в исследуемой жидкости
?
161.3.
Кусок меди весит в воздухе 4,00 Н, а при погружении в некоторую жидкость весит 3,59 Н. Найдите плотность жидкости, если плотность меди равна
.
161.4.
Кусок пробки весит в воздухе 0,15 Н, кусок свинца весит 1,14 Н. Если, связав их вместе, подвесить оба куска к чашке весов и опустить в керосин, то показание весов будет 0,70 Н. Найдите плотность пробки, полагая плотность свинца равной
, а плотность керосина равной
.
Из формулы архимедовой силы выразите плотность жидкости.
-
Вячеславка
11 ноября, 08:37
+4
Fa (сила Архимеда) = pgV, где р (ро) плотность жидкости.
р = Fa / g*V
Помогла? Отмечай лучшим; )
- Комментировать
- Жалоба
- Ссылка
Найди верный ответ на вопрос ✅ «Из формулы архимедовой силы выразите плотность жидкости. …» по предмету 📙 Физика, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.
Искать другие ответы
Главная » Физика » Из формулы архимедовой силы выразите плотность жидкости.
Архимедова сила — выталкивающая сила, равная весу газа или жидкости в объёме погружённой части тела.
Опыт. Нам понадобятся ёмкость с ручкой и груз в форме цилиндра.
- Растяжение пружины динамометра отметим стрелкой на штативе (рис. (A)), она показывает вес тела в воздухе.
- Подставим сосуд, наполненный жидкостью, до уровня отливной трубки (рис. (B)) и поместим в него цилиндр.
- После погружения цилиндра вода выливается в мерный стакан. Её объём равен объёму цилиндрического груза (рис. (B)).
- Стрелка динамометра поднимается вверх, растяжение пружины уменьшается, что соответствует уменьшению веса тела в жидкости (рис. (C)). В этом случае на цилиндр действует сила тяжести и сила Архимеда, направленная вверх.
- Если в ведёрко вылить вытесненную из отливного стаканчика жидкость, то стрелка динамометра возвратится в начальное положение (рис. (D)).
Вывод: выталкивающая сила, действующая на погружённое в жидкость тело, равна весу жидкости, вытесненной этим телом.
Сила, выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объёме тела. Это и есть закон Архимеда.
Формулу можно записать в другом виде.
Выразим массу жидкости, вытесняемую телом, через её плотность и объём тела, погружённого в жидкость, тогда получим:
Согласно полученной формуле, на тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила (сила Архимеда), равная произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и объёма тела (или той его части, которая погружена в жидкость).
Эта формула позволяет рассчитать выталкивающую силу для тела, находящегося в газе. В этом случае плотность жидкости заменяют плотностью газа.
Вес тела на воздухе считаем по формуле Р=mg. Отсюда m=P/g, g — ускорение свободного падения, постоянная величина, равная 10 Н/кг. Подставим данные в формулу и найдём массу.
m=43/10=4,3 кг
Выталкивающая сила, или сила Архимеда, будет равна разнице веса тела в воздухе и в воде, то есть FА=43-41=2 Н. Силу Архимеда считаем по формуле: FA=рв*g*Vт, где FA — сила выталкивания, р — плотность воды, в которую погружено тело, g — ускорение свободного падения, а V — объем тела. Выразим отсюда объём: V=FА/(рв*g), плотность воды — постоянная величина, рв=1000 кг/м3. Подставим данные в формулу и найдём объём тела.
V=2/(1000*10)=0,0002 м3
Теперь по формуле рв=m/V найдём плотность вещества.
р=4,3/0,0002=21500 кг/м3=21,5 г/см3.
Ответ: плотность тела равна 21500 кг/м3.
Калькулятор написан по запросу пользователя, который звучал так: «расчет веса цилиндра в жидкости».
В данном случае понятно, что речь идет о законе Архимеда
«На тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (называемая силой Архимеда)«
Дальше текст капитана Очевидность.
Понятно, что на тело действует сила тяжести, равная или . Если тело погрузить в воду, то сила Архимеда начнет компенсировать силу тяжести. И как видно из формулы, все будет зависеть от плотности тела. Если плотность тела больше плотности жидкости — оно утонет, если меньше — будет выскакивать из воды, пока силы не уравновесятся (сила Архимеда будет уменьшаться за счет уменьшения объема тела погруженного в жидкость). Часть объема, оставшегося под водой, будет определяться соотношением плотностей — если плотность тела в два раза меньше плотности жидкости, погрузится только половина объема. Ну тут все тривиально.
Теперь с весом — вес будет уменьшаться на величину силы Архимеда. Уже есть, что посчитать. Мы можем не знать плотности тела, но зная его объем можно найти силу Архимеда, на которую и будет уменьшен вес. А поскольку под весом у нас обычно понимают массу, заодно расчитаем, какая масса воды была вытеснена, т.е. на сколько килограмм «уменьшилась» масса тела, погруженного в жидкость.
Сила Архимеда
Объем погруженного тела, м3
Ускорение св. падения, м/с2
Ускорение свободного падения, м/с2
Точность вычисления
Знаков после запятой: 2
Масса вытесненной воды, кг