Задачи › Сила Архимеда

Шарик в воде и в масле на динамометре

  1. Шарик в воде и в масле на динамометре

    Курчатов 2023/24, 8 кл.
    4/10

    Однородный металлический шарик привязали ниткой к пружине динамометра и полностью погрузили сначала в воду, а затем в масло. В первом случае сила натяжения пружины оказалась равной \(T_1 = 0{,}68\) Н, во втором случае — \(T_2 = 0{,}69\) Н. Найдите плотность \(\rho\) металла, из которого изготовлен шарик. Ответ выразите в г/см\(^3\). Плотность воды \(\rho_1 = 1\) г/см\(^3\), плотность масла \(\rho_2 = 0{,}9\) г/см\(^3\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    На шарик действуют сила тяжести, сила натяжения и выталкивающая сила. Запишите равновесие для двух жидкостей и поделите одно уравнение на другое.

    Ответ

    \(\rho = 7{,}8\) г/см\(^3\).

    Решение

    Обозначим массу шарика через \(m\), объём — через \(V\). Для шарика в воде \(T_1 + \rho_1 g V = m g\), а так как \(m = \rho V\), получаем \(T_1 = (\rho - \rho_1) g V\). Аналогично для масла \(T_2 = (\rho - \rho_2) g V\). Деля одно равенство на другое, \[\frac{T_1}{T_2} = \frac{\rho - \rho_1}{\rho - \rho_2} \quad\Rightarrow\quad \rho = \frac{\rho_1 T_2 - \rho_2 T_1}{T_2 - T_1} = 7{,}8\text{ г/см}^3.\] Получилась плотность стали.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи