Question

Siłomierz, na którym zawieszono ciało całkowicie zanurzone w wodzie, wskazał 3,6 N, a po wyjęciu z wody wskazał 4N. Oblicz siłę wyporu wody i objętość zanurzonego ciała.

prosiła bym rozpisać na dane , szukane i wzór ;)

Answer 1

Dane: F=3.6N, Q=4N Szukane: Fw=?, V=?

Rozwiązanie:

Siła wyporu rowna jest rożnicy wskazań siłomierza; dlaczego? W powietrzy siłomierz wskazuje siłę ciężkości Q, jak zanurzymy ciało do wody, pojawia się sila wyporu, działająca przeciwnie (do gory) do siły ciężkości i obydwie siły się od siebie odejmują. Tę właśnie różnicę (siłę wypadkową) pokazuje siłomierz w drugim przypadku.

F=Q-Fw

F+Fw=Q

Fw=Q-F=4N-3.6N=0.4N

Z prawa Archimedesa wiemy, że siła wyporu równa jest ciężarowi wypartej cieczy. Ciężar tej cierzy to m*g (masa wypartej cieczy razy przysp. ziemski).

Korzystając ze wzoru na gęstość:

d=m/V możemy masę wypartej cieczy zapisać jako:

m=d*V

zatem nasza sila wyporu:

Fw=m*g=d*V*g

objętość wypartej cieczy jest dokładnie taka jak objętość zanurzonej części ciała, więc:

V=Fw/(d*g)=0.4N/(1000kg/m^3*9.81m/s^2)=40.77cm^3

 

Odp. Sila wyporu wynosi 0.4N, zaś objętość ciała 40.77cm^3

 

pozdrawiam

Answer 2

dane:

F = 3,6 N

Fg = 4 N

dw = 1000 kg/m3

g = 10 m/s2

szukane:

Fw = ?

V = ?

 

Siłomierz na którym zawieszono ciało całkowicie zanurzone w wodzie wskazuje różnicę  wartości siły ciężkości i siły wyporu działajacych na ciało,zatem:

F = Fg - Fw

Fw = Fg - F = 4N - 3,6N

Fw = 0,4 N

==========

Fw = d x g x V,  gdzie:

Fw - siła wyporu

d - gęstość cieczy (wody)

g - przyspieszenie ziemskie

V - objętość zanurzonego ciała.

 

Fw = d x g x V   /:dg

V = Fw/dg = 0,4N/(1000kg/m3 x 10m/s2) = 0,00004 m3

V = 40 cm3

==========

Odp.Siła wyporu tego ciała wynosi 0,4 N,a jego objętość 40 cm3.