Физика шар вода и воздух Полый шар изготовлен из материала плотностью 2,0 г/см^3. Вес этого шара в воздухе равен 3,5H. Если шар полностью погрузить в воду (шар не касается дна и стенок сосуда) и удерживать его с помощью нити, то сила натяжения нити равна 1,5H. Определите возможные значения отношения объёма полости к поному объёму шара.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам понадобится принцип Архимеда, который гласит, что плавающее тело в жидкости или газе выталкивает из себя объем жидкости или газа, равный своему объему.

Из условия известно, что вес шара в воздухе равен 3,5H, где Н - сила Архимеда, действующая на шар, когда он находится в воде. Масса шара можно выразить как m = Vρ, где V - объем шара, ρ - плотность материала шара. Таким образом, вес шара в воздухе равен mg = Vρg = 3,5H.

Также известно, что сила натяжения нити при погружении шара в воду равна 1,5H, что соответствует силе Архимеда на шаре в воде.

С учетом принципа Архимеда, мы можем записать следующее равенство:

масса шара + вес шара в воде = вес воды, вытесненной шаром

V*ρ + 3,5H = 1,5H

V*ρ = -2H

V*(2 г/см^3) = -2 кг

V = -1 см^3

Таким образом, отношение объема полости к объему шара равно 1:1.