Архимедова сила — это сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, и она равна весу вытесненной этим телом жидкости. Для того чтобы рассчитать архимедову силу, необходимо знать объем погруженной части тела и плотность жидкости, в которую это тело погружено.
Объем погруженной части:
- Объем алюминиевого бруска: ( V_{\text{общий}} = 125 \, \text{см}^3 ).
- Так как брусок погружен на (\frac{1}{5}) часть своего объема, то объем погруженной части равен:
[
V_{\text{погруженный}} = \frac{1}{5} \times 125 \, \text{см}^3 = 25 \, \text{см}^3.
]
Плотность спирта:
- Плотность этилового спирта ((\rho_{\text{спирт}})) составляет примерно (0{,}789 \, \text{г/см}^3).
Расчет архимедовой силы:
- Архимедова сила ((F{\text{арх}})) рассчитывается по формуле:
[
F{\text{арх}} = \rho{\text{жидкости}} \times V{\text{погруженный}} \times g,
]
где (g) — ускорение свободного падения, примерно (9{,}81 \, \text{м/с}^2).
Подставим значения:
- Преобразуем плотность в (\text{кг/м}^3) и объем в (\text{м}^3):
[
\rho{\text{спирт}} = 0{,}789 \, \text{г/см}^3 = 789 \, \text{кг/м}^3,
]
[
V{\text{погруженный}} = 25 \, \text{см}^3 = 25 \times 10^{-6} \, \text{м}^3.
]
- Подставим значения в формулу:
[
F_{\text{арх}} = 789 \, \text{кг/м}^3 \times 25 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 \times 9{,}81 \, \text{м/с}^2.
]
- Посчитаем:
[
F_{\text{арх}} \approx 789 \times 25 \times 10^{-6} \times 9{,}81 \approx 0{,}194 \, \text{Н}.
]
Итак, архимедова сила, действующая на алюминиевый брусок, равна примерно (0{,}194 \, \text{Н}).