Oblicz wartość siły wyporu, która działa na klocek żelazny o wymiarach 3cm x 3cm x 1dm. Klocek zanurzony jest w wodzie o gęstości 1000 kg/m3 w 1/3 swojej objętości.

Odpowiedź :

Odpowiedź:

Szukana wartość siły wyporu wynosi 0,3 N.

Obliczenia:

[tex]Dane:\\a = 3 \ cm\\b = 3 \ cm\\c = 1 \ dm = 10 \ cm\\V = a\times b\times c = 3 \ cm \times 3 \ cm\times 10 \ cm = 90 \ cm^{3} =0,00009 \ m^{3}\\V_{z} = \frac{1}{3}V = \frac{1}{3}\times0,00009 \ m^{3} = 0,00003 \ m^{3}\\d = 1000\frac{kg}{m^{3}}\\g = 10\frac{N}{kg}\\Szukane:\\F_{w} = ?[/tex]

Rozwiązanie

Na każde ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu skierowana do góry i równa ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało (Prawo Archimedesa).

[tex]F_{wyporu} = Q_{wypartej \ cieczy}\\\\F_{w} = d_{cieczy}\cdot g\cdot V_{zanurzonego \ ciala \ lub \ jego \ zanurzonej \ czesci\\[/tex]

Fw - siła wyporu

Q - ciężąr

d - gęstość

g - przyspieszenie ziemskie

V - objętość

[tex]F_{w} = d\cdot g\cdot V_{z}\\\\F_{w} = 1000\frac{kg}{m^{3}}\cdot10\frac{N}{kg}\cdot0,00003 \ m^{3}\\\\\boxed{F_{w} = 0,3 \ N}[/tex]