В воздухе тело весит 20 Н, в керосине -12 Н. Найти плотность веществ.
Писать с объяснениями. 21 балл. 7 класс.

В воздухе вес покоящегося тела равен силе тяжести, действующей на него (выталкиванием из газа пренебрегаем в силу маленькой плотности воздуха). 
P_1=mg=/rho Vg (/rho - плотность тела)
В воде из силы тяжести вычитается еще сила Архимеда. И вот здесь будем внимательными. По определению: вес тела есть сила, с которой оно действует на опору или подвес. Таким образом, вовсе не обязательно, что эта сила направлена книзу. Поэтому у нас два варианта: 1) сила Архимеда меньше силы тяжести, и тело тонет в воде, стало быть, чтобы удержать его в покое, необходима сила, направленная кверху; 2) сила Архимеда больше силы тяжести, и тело плавает, соответственно, нужно его топить силой, направленной книзу.
Разберемся отдельно с первым и вторым случаями.

1) P_2=/rho V g-/rho_0 V g (/rho_0 - плотность керосина)
Подставим /rho V g, получится P_2=P_1-/rho_0 Vg.
Отсюда: $gV=/frac{P_1-P_2}{/rho_0}.
Ну и все. Подставляем только что найденную комбинацию в самое первое уравнение и выражаем из него неизвестную плотность:
$/rho=/rho_0/frac{P_1}{P_1-P_2}=2.5/mathrm{/ /frac{g}{m^3}.}

2) Все аналогично, только P_2=/rho_0Vg-/rho Vg.
Соответственно, ответ будет с другим знаком около P_2, то есть,
$/rho=/rho_0/frac{P_1}{P_1+P_2}=0.625/mathrm{/ /frac{g}{m^3}.}

Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Загрузить картинку