Global EE

Задание 5 Физика 7 Класс №00051852

Задание №5. Комбинированная Задача

Давление Твердых Тел, Жидкостей и Газов

№2. Задание 5

ID: 00051852

Сделанный из металла корабль не тонет из-за наличия внутри корабельного корпуса множества полостей. Внутри железного бруска массой $195$ кг есть герметичная полость объёмом $0{,}1$ м$^3$. Плотность воды $1000$ кг/м$^3$, плотность железа $7800$ кг/м$^3$.

1) Чему равна по величине сила тяжести, действующая на этот железный брусок?

2) Определите полный объём железного бруска (включая объём полости).

3) Утонет ли в воде железный брусок? Ответ обоснуйте при помощи вычислений.

Напишите полное решение этой задачи. Ответы на вопросы обоснуйте соответствующими рассуждениями или решением задачи.

Ответ на вопрос 1) дайте в ньютонах, на вопрос 2) — в кубических метрах. Ответы запишите через точку с запятой.

Источник: ВПР 2020

Решение

1) Сила тяжести, действующая на железный брусок, равна по величине:

$F_т = mg = 195\ кг \cdot 10\ Н/кг = 1950$ Н.

2) Объём чистого железа в бруске равен:

$V_ж = \dfrac{m}{\rho_ж} = \dfrac{195\ кг}{7800\ кг/м^3} = 0{,}025$ м$^3$.

Объём железного бруска с полостью складывается из объёма чистого железа и объёма полости $V_п = 0{,}1$ м$^3$ (массой воздуха в полости пренебрегаем):

$V_к = V_ж + V_п = 0{,}025\ м^3 + 0{,}1\ м^3 = 0{,}125$ м$^3$.

3) Сравним максимально возможную силу Архимеда и силу тяжести, действующие на брусок. Сила Архимеда максимальна, когда брусок полностью погружён в воду:

$F_{Арх} = \rho_в V_к g = 1000\ кг/м^3 \cdot 0{,}125\ м^3 \cdot 10\ Н/кг = 1250$ Н.

Сила Архимеда меньше силы тяжести: $1250$ Н $< 1950$ Н, значит, брусок утонет.

Ответ

1950;0,125;утонет

Другие задания по теме «Давление Твердых Тел, Жидкостей и Газов» (3)