Стеклянная бутылка вместимостью 0,5 литра и массой 200 грамм плавает в воде. Какое количество воды нужно налить в бутылку, чтобы она утонула
5-9 класс
|
m1=(0.5*10^-3+0,2/2500)*1000-0,2 =0,38 кг=380 г
V1=m1/pв=0,38 кг/1000 =0.38 л
Ответ количество воды в бутылке =0,38 кг=380 г или =0.38 л
Бутылка начнёт тонуть, если её собственный вес и вес её содержимого превысит выталкивающую архимедову силу, равную весу вытесненной бутылкой воды:
G > Fарх.
Архимедова сила: Fарх = ρв·g·V.
Вес бутылки и содержимого: G = mg + ρв·g·v
плотность воды 1000 кг/м³, ускорение свободного падения g = 10м/с², масса бутылки m = 0,2кг
Если бы бутылка была невесомая, то её следовало бы заполнить доверху, тогда её горлышко находилось бы на одном уровне с поверхностью воды.
Если бутылка весомая, но пустая, то она частично погрузится, причём объём, который она при этом вытеснит, может быть определён из уравнения:
mg = ρв·g·v
0,2·10 = 1000 ·10·v
v = 0,0002м³
Объём бутылки V = 0.5л = 0,5/1000 = 0,0005м³
Неравенство
G > Fарх
будет верным, если в бутылку налить воды на v = 0,0002м³ меньше, чем объём бутылки т.е. 0,0005м³ - 0,0002м³ = 0,0003м³.
Действительно, тогда объём вытесненой жидкости будет 0,0005м³
mg + ρв·g·v>ρв·g·V
0,2·10 + 1000·10·0,0003 = 1000·10·0,0005
2 + 3 = 5
Ответ: Следует налить чуть больше 300мл
Другие вопросы из категории
Читайте также
температуре 20 градусов?
2. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы превратить в пар 2,5 кг спирта, находящегося при температуре 0 градусов?
3. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы лед массой 1,5 кг, находящийся при температуре -15 градусов, превратить в воду с температурой 30 градусов?
Заранее спасибо :)
Плотность стекла 2,5 кг/м3, плотность воды 103кг/м3.
2. Какое количество энергии нужно затратить , чтобы воду массой 5 кг, взятую при температуре 0 градусов цельсия, довести до кипения и испарить её?
взятого при температуре -2 °С, в воду при температуре 0°С? 2. Найдите массу парафиновой свечи, если при ее отвердевании выделяется 30 кДж энергии. Вариант 2 1. Какое количество теплоты необходимо для превращения кусочка льда массой 200 г, взятого при 0 °С, в воду при температуре 20 °С? 2. Для плавления медного слитка массой 2 кг потребовалось 420 кДж энергии. Определите по этим данным удельную теплоту плавления меди.
определите силу упругости 4) на сколько растянится пружина , если к ней подвесить груз массой 200 граммов.