II gimnazjum

To jest fizyka 2

Wskazanie wagi po zanurzeniu kostki w wodzie będzie niższe - spowodowane jest to siłą wyporu, która będzie działać na kostkę. Aby więc ustalić wskazanie wagi, musimy najpierw obliczyć objętość kostki, która będzie równoważna objętości wypartej wody.  ρ=7,9cm3g​ m=0,5kg=500g

a) Aby ciało całkowicie się zanurzyło, siła ciężkości musi się zrównoważyć lub przekroczyć wartość siły wyporu. Aby obliczyć siłę wyporu korzystamy z wzoru: Fw​=ρ⋅g⋅V Fw​=1000m3kg​⋅10kgN​⋅0,12m3=1200N Korzystając z wzoru  F=m⋅g , możemy obliczyć masę, jaka spowoduje zrównoważenie siły wyporu F=m⋅g → m=qF​ m=10kgN​1200N​=120kg

W pierwszej kolejności wyliczamy siłę wyporu, która działa na balon.  Fw​=ρ⋅g⋅V Fw​=1,2m3kg​⋅10kgN​⋅300m3=3600N

Skoro klocek pływa zanurzony w 3/4 wysokości, to jego gęstość jest równa 3/4 gęstości cieczy, w której jest zanurzony (w tym wypadku wody).

Aby dowiedzieć się z jakiego metalu wykonany jest ciężarek, musimy wyznaczyć jego gęstość. W tym celu potrzebujemy znać masę i objętość ciężarka. Ciężar ciężarka wynosi  F=1,8N A więc jego masa jest równa: m=gF​ m=10kgN​1,8N​=0,18kg=180g

Na ciężarek zanurzony w wodzie działają dwie, przeciwnie skierowane siły: siła ciężkości (Fg) oraz siła wyporu wody (Fw). Wypadkowa tych sił to wartość wskazania siłomierza.  F=Fg​−Fw​=0,3N Siła ciężkości wyrażona jest wzorem Fg​=m⋅g Siła wypory wyrażona jest wzorem: Fw​=ρwody​⋅g⋅Vwody​ Vwody​=Vcięz˙arka​

Komentarze