В воздухе тело весит 20 Н, в керосине -12 Н. Найти плотность веществ. Писать с...

Question

Дано ответов: 2

Dredo_zn · Answer 1 · 2018-04-15T18:53:04+0000

В воздухе вес покоящегося тела равен силе тяжести, действующей на него (выталкиванием из газа пренебрегаем в силу маленькой плотности воздуха).
$P_1=mg=\rho Vg$ ( $\rho$ - плотность тела)
В воде из силы тяжести вычитается еще сила Архимеда. И вот здесь будем внимательными. По определению: вес тела есть сила, с которой оно действует на опору или подвес. Таким образом, вовсе не обязательно, что эта сила направлена книзу. Поэтому у нас два варианта: 1) сила Архимеда меньше силы тяжести, и тело тонет в воде, стало быть, чтобы удержать его в покое, необходима сила, направленная кверху; 2) сила Архимеда больше силы тяжести, и тело плавает, соответственно, нужно его топить силой, направленной книзу.
Разберемся отдельно с первым и вторым случаями.

1) $P_2=\rho V g-\rho_0 V g$ ( $\rho_0$ - плотность керосина)
Подставим $\rho V g$ , получится $P_2=P_1-\rho_0 Vg$ .
Отсюда: $$gV=\frac{P_1-P_2}{\rho_0}$ .
Ну и все. Подставляем только что найденную комбинацию в самое первое уравнение и выражаем из него неизвестную плотность:
$$\rho=\rho_0\frac{P_1}{P_1-P_2}=2.5\mathrm{\ \frac{g}{m^3}.}$

2) Все аналогично, только $P_2=\rho_0Vg-\rho Vg$ .
Соответственно, ответ будет с другим знаком около $P_2$ , то есть,
$$\rho=\rho_0\frac{P_1}{P_1+P_2}=0.625\mathrm{\ \frac{g}{m^3}.}$