ID: 00007834
Определите плотность материала, из которого изготовлен шарик объемом 0,04 см^3, равномерно падающий по вертикали в воде, если при его перемещении на 6 м выделилось 24,84 мДж энергии?
Источник: ФИПИ
Шарик падает равномерно, значит он движётся без ускорения и все силы уравновешены: сила тяжести вниз равна сумме архимедовой силы и силы сопротивления воды вверх.
Выделяющаяся энергия — это работа силы сопротивления: Q=F_{сопр}\cdot s, а из условия равновесия F_{сопр}=mg-F_A=(\rho_ш-\rho_в)Vg.
Тогда Q=(\rho_ш-\rho_в)Vg\,s. Отсюда плотность \rho_ш=\rho_в+\dfrac{Q}{Vg\,s}=1000+\dfrac{0{,}02484}{4\cdot10^{-8}\cdot10\cdot6}=11350 кг/м^3.
11350