Autorzy:Grażyna Francuz-Ornat, Teresa Kulawik, Maria Nowotny-Różańska

Wydawnictwo:Nowa Era

Rok wydania:2015

Pewna ciecz działą na sześcian z ołowiu siłą 4.46 gwiazdek na podstawie 11 opinii
  1. Gimnazjum
  2. 1 Klasa
  3. Fizyka

Obliczmy objętość sześcianu o boku 3 cm:

`V=(3 \ cm)^3=27 \ cm^3`

Ponieważ nie mamy objętości cieczy wypartej przez ołowiany klocek, zadanie możemy rozwiązać jedynie przy założeniu, że klocek jest całkowicie zanurzony w wodzie lub spada na dno, bo wtedy objętość wypartej cieczy jest równa objętości klocka. Aby jednak się o tym przekonać, musimy dowieść, że siła ciężkości tego klocka jest większa od działającej na niego siły wyporu (w takim przypadku ciało tonie w wodzie, czyli jest całkowicie zanurzone w wodzie), lub że siła ciężkości jest równa sile wyporu (wtedy ciało pływa w cieczy, całkowicie w niej zanurzone).

Obliczmy masę klocka, przekształcając najpierw wzór na gęstość, której wartość znamy ( z tabeli na stronie 158).

`rho=m/V \ \ \ \ \ \ |*V`

`rho*V=m`

`m=27 \ cm^3*11 \ 336 (kg)/m^3=27 \ cm^3*11 \ 336 (kg)/(1 \ m*1 \ m*1 \ m)=27 \ cm^3*11 \ 336 *(kg)/(100 \ cm*100 \ cm*100 \ cm)=`

`=27 \ cm^3*11 336 (kg)/(1000000 \ cm^3)=(27*11 \ 336)/1000000 kg= 0,306072 \ kg`

Wtedy ciężar klocka:

`F_g=m*g=0,306072 \ kg*10 N/(kg)=3,06072 \ N`

Zatem klocek utonął w wodzie, ponieważ:

`3,06072 \ N> 0,3402 \ N`

`F_g>F_w`

Klocek ołowiany utonął w wodzie. Teraz możemy powiedzieć, że objętość wypartej cieczy jest równa objętości klocka. Obliczamy więc objętość wypartej cieczy:

Przekształcamy wzór na siłę wyporu tak, aby uzyskać wzór na gęstość cieczy:

`F_w=rho_c*V_c*g \ \ \ \ \ \ |:(V_c*g)`

`F_w/(V_c*g)=rho_c`

`rho_c=(0,3402 \ N)/(27/1000000 \ m^3*10N/(kg))=(0,3402)/(27/100000)=0,3402*100000/27=34020/27=1260 \ (kg)/m^3`

Z tablic na stronie 158 odczytujemy, że taką gęstość ma gliceryna.

 

 

Odpowiedź:Ciecz w której zanurzony jest sześcienny klocek to gliceryna.