Wasserverdrängung und Archimedische Prinzip in der Physik Probleme
Archimedes-Prinzip verwenden, können Sie die Lautstärke eines Objekts berechnen, indem Sie bestimmen, wie viel Wasser verdrängt. Zum Beispiel können Sie die Masse von einem Stück Holz berechnen basiert auf, wie tief wird es in Wasser getaucht.
Hier sind einige der Praxis Fragen, die Sie ausprobieren können.
Übungsfragen
Ein Block aus Holz mit den Abmessungen 0,12 von 0,34 bis 0,43 Kubikmeter schwimmt entlang eines Flusses mit der breitesten Gesicht nach unten zeigt. Das Holz wird auf eine Höhe von 0,053 Metern unter Wasser. Was ist die Masse der Holzstück?
Sie tauchen ein Basketball unter der Oberfläche eines Schwimmbades, bis die Hälfte des Volumens des Basketball eintaucht. Wenn der Basketball mit einem Radius von 12 Zentimetern hat, was ist die Auftriebskraft auf den Ball durch die Wasser?
Ein 4.000-Kilogramm-Boot schwimmt mit einem Drittel seines Volumens eingetaucht. Wenn zwei weitere Personen in das Boot zu bekommen, von denen jeder 690 Newton wiegt, welche zusätzlichen Wasservolumen verdrängt wird?
Antworten
Im Folgenden sind die Antworten auf die Fragen der Praxis:
7,75 kg
Archimedische Prinzip besagt, dass das Gewicht des verdrängten Wassers ist gleich der Auftriebskraft:
Um das Holz über Wasser zu halten, muss die Auftriebskraft haben die gleiche Größe wie die Schwerkraft auf den Block, so
Das Volumen des verdrängten Wassers ist
So ist die Masse des verdrängten Wassers ist
Somit ist die Masse der Holzstück 7,75 Kilogramm.
35 N
Die Auftriebskraft ist die Masse der aufgrund der Schwerkraft durch die Beschleunigung multipliziert Wasser verdrängt:
Das Volumen des verdrängten Wassers ist die Hälfte des Volumens des Basketball:
Hier, r = 12 cm. In Metern ist der Radius
Unter Verwendung der Gleichung für die Dichte, verdrängt die Masse des Wassers
Die Auftriebskraft ist
0,14 m3
Das Gewicht des zusätzlichen Wassers verschoben ist gleich dem kombinierten Gewicht der beiden zusätzlichen Menschen, die in das Boot gestiegen waren:
Die Masse des verdrängten Wassers ist dann
Lösen Sie die Gleichung für die Dichte für das Volumen des verdrängten Wassers und nutzen dieses Ergebnis für die Masse des verdrängten Wassers die Antwort zu finden:
