Задачи на силу Архимеда с решениями
Формулы, используемые на уроках «Задачи на силу Архимеда», «Сообщающиеся сосуды».
Название величины |
Обозначение |
Единица измерения |
Формула |
Объем тела |
V |
м3 |
Vт = FA / pg |
Плотность жидкости |
p |
кг/м3 |
pж = FA / (Vg) |
Сила Архимеда |
FA |
Н |
FA = pж Vт g |
Постоянная |
g ≈ 10 Н/кг |
Н/кг |
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача № 1. Тело объемом 2 м3 погружено в воду. Найдите архимедову силу, действующую на тело.
Задача № 2. Определить выталкивающую силу, действующую на деревянный плот объемом 12 м3, погруженный в воду на половину своего объема.
Задача № 3. Каков объем железобетонной плиты, если в воде на нее действует выталкивающая сила 8000 Н?
Задача № 4. Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой бетонную плиту, масса которой 720 кг?
Задача № 5. Какую высоту должен иметь столб нефти, чтобы уравновесить в сообщающихся сосудах столб ртути высотой 16 см?
Задача № 6. Вес тела в воздухе равен 26 кН, а в воде — 16 кН. Каков объем тела?
Задача № 7. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать в воде кусок гранита объемом 40 дм3?
Задача № 8. Определите объем куска меди, который при погружении в керосин выталкивается силой 160 Н.
Задача № 9 (повышенной сложности). Медный шар в воздухе весит 1,96 Н, а в воде 1,47 Н. Сплошной этот шар или полый?
Задача № 10 (повышенной сложности). Рассчитайте, какой груз сможет поднять шар объемом 1 м3, наполненный водородом. Какой примерно объем должен иметь шар с водородом, чтобы поднять человека массой 70 кг? (Вес оболочки не учитывать.)
Задача № 11. Деревянный цилиндр плавает на поверхности воды так, что он погружен в воду на 90%. Какая часть цилиндра будет погружена в воду, если поверх воды налить слой масла, полностью закрывающий цилиндр? Плотность масла 800 кг/м3.
Дано: V – объем цилиндра (V = Sh); h – высота цилиндра; S – площадь основания цилиндра; V1 – объем цилиндра, погруженного в масло (V1 = V – V2 = Sh1); h1 – высота части цилиндра, погруженной в масло; V2 – объем цилиндра, погруженного в воду после добавления масла; рв – плотность воды (1000 кг/м3); рм – плотность масла (800 кг/м3)
Найти: (h – h1) / h — ?
Решение. F – сила, выталкивающая цилиндр из воды до добавления масла F = 0,9pвgV
F1 – сила, выталкивающая цилиндр из масла F1 = pмgV1
F2 – сила, выталкивающая цилиндр из воды после добавления масла F2 = pвgV2
Баланс сил: F – F1 = F2
0,9pвgV – pмgV1 = pвgV2 V1 = V – V2 ⇒ 0,9pвV – pм(V – V2) = pвV2
V(0,9pв – pм) = V2(pв – pм) V = Sh; V1 = Sh1 ⇒
Ответ: 1/2 часть цилиндра будет погружена в воду (50%).
Задача № 12. Плоская льдина плавает в воде, выступая над уровнем воды на 3 см. Человек массой 70 кг зашел на льдину. В результате, высота выступающей части над льдиной уменьшилась в 3 раза. Найти площадь льдины.
Ответ: 3,5 м3.
Теория для решения задач.
Давление жидкости на покоящееся в ней тело называют гидростатическим давлением. Гидростатическое давление на глубине h равно р = ратм + p*g*h
Закон Паскаля. Жидкость и газ передают оказываемое на них давление во всех направлениях одинаково.
Конспект урока «Задачи на силу Архимеда с решениями».
Следующая тема: «Задачи на механическую работу».
39 Комментарии
К полностью погруженному объекту прикладывают силу 5000 Н, найдите объем этого объекта, плотность воды составляет 1000 кг / м’3 (кубических метров).
0.5
Дано:
V=3литра
Farx=30n
Найти p
Найти выталкивающую силу, действующую на железный брусок размером 15 x 12 x 6 см в а) керосине, б) в воде. Помогите пожалуйста
В воде 3н, В керосине 2,4
Чему равна сила Архимеда, если вес тела в воздухе равен 3,5 Н, а
вес тела в жидкости равен 0,5 Н.
Fa=F(в воздухе) — F(в жидкости)
Fa=3,5Н — 0,5Н = 3Н
Ответ: 3 Н (решение: Fа=Рв воздухе — Р в воде
Fа=3,5 Н — 0,5 Н = 3 Н)
Чему равен вес полностью погруженного в воду камня массой 60кг и обьёмом 0,025м.
Плотность воды 1000кг/м
350н
Fа = P1 — P2
Fа = 3,5 — 0,5 = 3 Н
Тело объемом 30 дециметров в квадрате погружено в жидкость с плотностью 1030кг/м в степени 3.Определите выталкивающию силу действующую на тело
Решение:
Дано:
Объем тела (V) = 30 дм³ = 0.03 м³
Плотность жидкости (ρ) = 1030 кг/м³
Ускорение свободного падения (g) = 9.8 м/с²
Выталкивающая сила (F) = V * ρ * g
Подставляем значения:
F = 0.03 м³ * 1030 кг/м³ * 9.8 м/с²
Вычисляем:
F ≈ 29.94 Н
Ответ:
Выталкивающая сила, действующая на тело, примерно равна 29.94 Н.
Тело объемом 500см³ погружено в керосин. Определите выталкивающую силу. Найдите вес тела, если вес в воздухе равен 8Н. Утонет тело или всплывёт. Сделайте рисунок.
v=0.0005 m3
p=800кг:м3
f арх-?
p-?
p=mg m=800 умножить на 0.0005=0.4
P=mg=4 H
F арх=8-4=4Н
оно всплывет так как сила Архимеда меньше силы тяжести тела.
Определите выталкивающую силу, действующую на тело объемом 10 см, погруженное в
Ртуть?
Медную статуетку масой Ви 20 кг погрузили в воду найти силу которую нужно приложить что удержать ету статуетку Ви воде
Решить задачи:1.На металлический шар массой 10 кг. погружённый в воду действует сила Архимеда равная 2 Н.Какова плотность шара ,если плотность воды равна 1000кг/м3?
2.Тело объёмом 400см3 полностью погружено в жидкость плотностью 800кг/м3.Чему равна выталкивающая сила со стороны жидкости?
1. Плотность шара примерно равна 49020 кг/м^3.
2. Выталкивающая сила со стороны жидкости равна примерно 3.92 Н.
Прямий дерев’яний циліндр плаває у воді так, що в неї занурено 0,9 об’єму циліндра.
Яка частина циліндру буде занурена у воду, якщо на неї налити шар олії, що
повністю покриє циліндр? Густина олії 800 кг/м3
Ответ: 1/2 часть цилиндра будет погружена в воду (50%).
Для решения необходимо написать формулы выталкивающей силы до и после добавления масла. Смотрите решение задачи № 11.
пустая стеклянная бутылка емкостью 500 см кубических и массой 450 грамм плавает в воде.Определите минимальный объём воды, которую надо налить в бутылку, чтобы она утонула.Плотность стекла 2.25 грамм/сантиметры кубические
Как найти надводную часть, зная массу, высоту (в принципе), площадь основания?
Решение такой задачи начинается с равновесия сил Fa = mg. Сила Архимеда вычисляется как произведение плотности воды на объём подводной части тела и на ускорение свободного падения. Масса тела равна произведению плотности тела на его объём (надводной части + подводной части). Объем в зависимости от формы тела определяется исходя из высоты и площади основания. Так как вы не указали какое тело и какой формы погружено в воду, то составить формулу не представляется возможным.
Прямоугольный поплавок с сечением 10х20см плавает в воде.
Определить высоту погруженной в воду части поплавка, если его вес (2,5+0,1*v) Н
Вес тела 540Н. Надо вычислить массу тела и силу архимеда
Порожня цинкова куля, зовнішній об’єм якої 200 см, плаває так, що її половина знаходиться у воді. Знайти об’єм порожнини всередині кулі (масою повітря в кулі знехтуйте). Густина цинку 7100 кг/м”, води – 1000 кг/м”.
Используя закон Архимеда, определите суммарное давление, действующее на тело объёмом 1л погруженное в вязкую жидкость с плотностью 1110 кг/м³
Вычислите силу Архимеда, действующую на погруженную в машинное масло деталь объемом 0,3 м3.
А) 3000 Н Б) 270 Н В) 2700 Н
Почему в 12 задаче в ответе написана единица измерения в другой степени? В решении в итоге получилось 3,5м в квадрате, а в ответе написано 3,5м в кубе
Спасибо вам огромное, решаю, теперь 5 по физике❤️
Металлическое тело кубической формы со стороной 30 см плавает в сосуде с ртутью. В сосуд налили жидкость таким образом, что её верхний уровень совпал с верхней горизонтальной поверхностью тела. Найди высоту столба налитой в сосуд жидкости.
Справочные данные: плотность металла — 11350 кг/м3, плотность ртути — 13600 кг/м3, плотность жидкости — 1000 кг/м3. (Ответ округли до десятых.)
Однородный куб лежит на шероховатой горизонтальной
поверхности. Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы
опрокинуть куб? Длина ребра куба а = 1 м, плотность куба 0,5 г/мл.
Дано: куб, ребро куба а = 1 м, плотность куба 0,5 г/мл = 500 кг/м^3.
Найти: А — ?
Решение: Для нахождения значения минимальной работы для переворота однородного куба на соседнюю грань, воспользуемся формулой (центр масс куба под действием приложенной силы переместиться из начального положения до максимальной высоты (куб станет на ребро), затем куб опуститься на другую грань под действие силы тяжести): А = ΔЕп = m * g * (hк — hн) = m * g * (a * √2 / 2 — a / 2).
р = m/V, где р — плотность вещества [кг/м^3], m — масса вещества [кг], V — объем вещества [м^3].
V = a^3; где а — сторона куба.
m = p*V = 500 * 1^3 = 500 кг.
А = 500 * 9,8 * (1*√2/2 — 1/2) = 500 * 9,8 * 0,2 = 980 Дж.
В пробирку осторожно, по стенке пробирки налили три жидкости: воду, глицерин, медный купорос. Предполагая, что жидкости не перемешивались, определите, как они расположатся в пробирке, в каком порядке?
Найдите плотность спирта, если кусок стекла весит в спирте 0,25Н, в воздухе 0,36 Н, в воде 0,22Н
Дано: Р1 = 0,25 Н (в спирте), Р2 = 0,36 Н (в воздухе), Р3 = 0,22 Н (в воде), ρв = 1000 кг/м³ (плотность воды).
Найти: ρс — ? (плотность спирта)
Решение: Обозначим Vст — объем куска стекла, тогда
Сила Архимеда в спирте Fас = ρс * g * Vст;
Сила Архимеда в воде Fав = ρв * g * Vст;
Fав = Р2 — Р3; Fас = Р2 — Р1;
ρв * g * Vст = Р2 — Р3 (1)
ρс * g * Vст = Р2 — Р1 (2)
Первое уравнение делим на второе
ρв / ρс = (Р2 — Р3) / (Р2 — Р1) =>
ρс = ρв * (Р2 — Р1) / (Р2 — Р3) =
= 1000 * (0,36 — 0,25) / (0,36 — 0,22) = 1000 * 0,11 / 0,14 ≈ 790 кг/м³.
На тело плавающее в воде (плотность воды 1000кг/м3) действует выталкивающая сила равная 5Н. Определите объём тела, если оно погружено на 2/3 своего объёма?
Деревянный кубик массой 2 кг плавает на поверхности воды. Объем кубика равен 0,003 м3. Определите выталкивающую силу, действующую на кубик.