Давление и… — Задание Физика 7 Класс №00019247

Дано:

$P=3{,}6\ \text{Н}$ (вес в воздухе)

$P_1=2{,}8\ \text{Н}$ (вес в воде)

$\rho_{\text{в}}=1000\ \text{кг/м}^3$, $\rho_{\text{ц}}=7100\ \text{кг/м}^3$ (цинк), $g=10\ \text{Н/кг}$

Найти: сплошной шар или с полостью?

Решение:

В воде вес уменьшился из-за выталкивающей силы:

$$F_A=P-P_1=3{,}6-2{,}8=0{,}8\ \text{Н}.$$

Через выталкивающую силу найдём настоящий объём шара (сколько воды он вытеснил):

$$V=\frac{F_A}{\rho_{\text{в}}\,g}=\frac{0{,}8}{1000\cdot 10}=0{,}00008\ \text{м}^3=80\ \text{см}^3.$$

Теперь посчитаем массу шара и какой объём занял бы цельный цинк такой массы:

$$m=\frac{P}{g}=\frac{3{,}6}{10}=0{,}36\ \text{кг};\qquad V_{\text{сплош}}=\frac{m}{\rho_{\text{ц}}}=\frac{0{,}36}{7100}\approx 0{,}0000507\ \text{м}^3\approx 51\ \text{см}^3.$$

Реальный объём шара ($80\ \text{см}^3$) больше, чем у сплошного цинкового ($51\ \text{см}^3$). Значит, внутри есть пустота.

Ответ: шар имеет полость.