Question

К куску железа массой 11,7 г привязан кусок пробки масой 1,2 г. В воде они весят 0,064 Н. Определите плотность пробки.

Answer 1

Дано:
m1 = 11,7 грамм = 0,0117 кг - масса куска железа;
m2 = 1,2 грамм = 0,0012 кг - масса куска пробки, привязанного к железу;
ro1 = 7800 килограмм/кубический метр - плотность железа;
ro3 = 1000 килограмм/кубический метр - плотность воды;
g = 10 Ньютон/килограмм - ускорение свободного падения;
P = 0,064 Ньютон - вес кусков в воде.

Найти:  ro2 (кг/м³) - плотность пробки.

Решение
Найдем вес материалов в воздухе по формуле:
P1 = (m1 + m2) * g = (0,0117 + 0,0012) * 10 = 0,0129 * 10 = 0,129 Ньютон.
Архимедова сила, действующая на материалы в воде рассчитывается по формуле:
A = P1 - P = 0,129 - 0,064 = 0,065 Ньютон.
Суммарный объем тел рассчитывается по формуле:
V = A / (ro3 * g) = 0,065 / (1000 * 10) = 0,065 * 10-4 = 6,5 * 10-6 м³.
Объем пробки будет рассчитывается по формуле:
Vпробки = V - Vжелеза = 6,5 * 10-6 - 0,0117 / 7800 = 6,5 * 10-6 - 1,5 * 10-6 = 5 * 10-6 м³.
Тогда плотность пробки будет равна:
ro2 = m2 / Vпробки = 0,0012 / (5 * 10-6) = 240 кг/м³.

Ответ: плотность пробки равна 240 кг/м³.