Как найти объем железного тела

Если вам необходимо получить ответ на вопрос Как узнать обьем железного тела если его масса 780 г?, относящийся
к уровню подготовки учащихся 5 — 9 классов, вы открыли нужную страницу.
В категории Физика вы также найдете ответы на похожие вопросы по
интересующей теме, с помощью автоматического «умного» поиска. Если после
ознакомления со всеми вариантами ответа у вас остались сомнения, или
полученная информация не полностью освещает тематику, создайте свой вопрос с
помощью кнопки, которая находится вверху страницы, или обсудите вопрос с
посетителями этой страницы.

Условие задачи:

Вес куска железа в воде 1,67 Н. Найти его объем.

Задача №3.3.9 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(P_{в}=1,67) Н, (V-?)

Решение задачи:

Вес тела – это сила, с которой тело действует на опору или подвес.

Покажем кусок железа, подвешенный на нити и опущенный в воде (очевидно, что он будет тонуть). На кусок железа действуют три силы: сила тяжести (mg), сила Архимеда (F_{А}) и сила натяжения нити (T). Тело находится в равновесии, поэтому можем записать первый закон Ньютона в проекции на ось (y):

[T + {F_А} – mg = 0]

[T = mg – {F_А}]

Согласно приведенному выше определению, вес куска железа в воде (P_{в}) будет равен силе натяжения нити (T).

[{P_в} = mg – {F_А}]

Распишем массу тела (m) через плотность и объем, а силу Архимеда по известной формуле её определения. Тогда получим:

[{P_в} = rho Vg – {rho _в}gV]

[{P_в} = left( {rho  – {rho _в}} right)gV]

Значит искомый объем (V) можно найти по такой формуле:

[V = frac{{{P_в}}}{{left( {rho  – {rho _в}} right)g}}]

Плотность железа (rho) равна 7800 кг/м³, а плотность воды (rho_{в}) – 1000 кг/м³. Посчитаем ответ:

[V = frac{{1,67}}{{left( {7800 – 1000} right) cdot 10}} = 2,46 cdot {10^{ – 5}};м^3 = 24,6;мл]

Ответ: 24,6 мл.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

3.3.8 В цилиндрический сосуд с водой, с площадью дна 150 см2, опускают тело массой 1 кг
3.3.10 Груз какой массы может поднять аэростат объемом 100000 м3 на высоту 40 км?
3.3.11 Деревянный брусок массой 1,4 кг плавает на поверхности воды. Какой массы груз

Светило науки — 643 ответа — 7318 раз оказано помощи

Как верно заметили в комментариях, вес тела в воде уменьшается на значение силы Архимеда. Её можно выразить как Fa = p(в)gV, то есть произведение плотности воды, коэфицциента g и объёма тела. Зная, что Fa = 5 — 3 = 2 Н, выразим объём:
V = 2 / (1000 * 10) = 2 * 10^-4 м^3.
Из значения силы тяжести определим массу шара:
F = mg => m = F/g.
m = 5 / 10 = 0,5 кг.
В то же время, зная объём шара и плотность железа, можно предположить, сколько бы весил наш шар, будучи чисто железным:
M = pV
M = 7870 * 2 * 10^-4 = 1,574 кг.
Значит объёмная доля железа в шаре будет равна отнощению масс: m/M, а воздуха (считаем его невесомым) — (M — m) / M.
И объём воздушной полости тогда: ((M — m) / M) * V. Подставляем числа:
((1,574 — 0,5) / 1,574 ) * 2 * 10^-4 = (1,074 / 1,574)* 2 * 10^-4 = 1,37 * 10^-4 м^3 (округлённо).
Спрашивайте, если что непонятно.