Для решения задачи необходимо использовать закон Архимеда, который гласит, что тело, погруженное в жидкость, испытывает силу, равную весу жидкости, вытесненной им.
Рассчитаем объем вытесненной жидкости, используя разницу уровней воды в мензурке до и после погружения бруска:
Vж = 23 мл - 12 мл = 11 мл
Рассчитаем массу вытесненной жидкости, умножив ее объем на плотность воды (плотность воды при 20°C составляет около 1 г/мл):
mж = Vж × ρж = 11 мл × 1 г/мл = 11 г
Так как брусок погружен в воду полностью, то сила Архимеда, действующая на брусок, равна весу вытесненной жидкости:
Fa = mжg = 11 г × 10 Н/кг ≈ 0,11 Н
Рассчитаем объем бруска, используя разницу объемов воды в мензурке до и после погружения бруска:
Vб = 23 мл - 12 мл = 11 мл
Объем бруска равен объему вытесненной им жидкости, так как весь объем жидкости, вытесненный бруском, равен его объему. Таким образом, масса бруска равна массе вытесненной жидкости, умноженной на плотность алюминия:
mб = mж × ρ = 11 г × 2700 кг/м³ = 0,0297 кг
Так как вес бруска в воздухе равен силе тяжести, а сила Архимеда компенсирует часть веса, равную весу вытесненной жидкости, то вес бруска в воздухе равен разности его веса и силы Архимеда:
F = mбg - Fa ≈ 0,0297 кг × 10 Н/кг - 0,11 Н ≈ 0,186 Н
Ответ: вес алюминиевого бруска в воздухе составляет около 0,186 Н.
Ответ:Объем бруска, занятый водой, равен разности объемов до и после погружения:
V = 23 мл - 12 мл = 11 мл = 0,011 л
Масса воды, которую вытеснил брусок, равна массе бруска:
m(Al) = m(воды) = V × ρ(воды) = 0,011 л × 1000 кг/м³ = 0,011 кг
Вес бруска в воздухе можно найти, умножив его массу на ускорение свободного падения и коэффициент приведения, равный 10 Н/кг:
F = m × g × k = 0,011 кг × 9,81 м/c² × 10 Н/кг = 1,08 Н
Ответ: вес данного бруска в воздухе равен 1,08 Н.
Объяснение: