ID: 00019553
Вес мраморной фигурки в воздухе 0{,}686\ \text{Н}, а в пресной воде 0{,}372\ \text{Н}. Определите плотность фигурки.
Источник: сборник задач (физика 7)
Дано:
P_0=0{,}686\ \text{Н} — вес в воздухе;
P_{\text{в}}=0{,}372\ \text{Н} — вес в воде;
\rho_{\text{в}}=1000\ \text{кг/м}^3; g=10\ \text{Н/кг}.
Найти: \rho — плотность фигурки.
Решение. Потеря веса в воде равна выталкивающей силе:
F_A=P_0-P_{\text{в}}=0{,}686-0{,}372=0{,}314\ \text{Н}.
Из F_A=\rho_{\text{в}}gV найдём объём:
V=\frac{F_A}{\rho_{\text{в}}g}=\frac{0{,}314}{1000\cdot10}=3{,}14\cdot10^{-5}\ \text{м}^3.
Масса фигурки: m=\dfrac{P_0}{g}=\dfrac{0{,}686}{10}=0{,}0686\ \text{кг}. Плотность:
\rho=\frac{m}{V}=\frac{0{,}0686}{3{,}14\cdot10^{-5}}\approx2185\ \text{кг/м}^3.
То же самое короче: \rho=\rho_{\text{в}}\cdot\dfrac{P_0}{P_0-P_{\text{в}}}=1000\cdot\dfrac{0{,}686}{0{,}314}\approx2185\ \text{кг/м}^3 (значение g при этом сокращается).
Ответ: \rho\approx2185\ \text{кг/м}^3.