Маленький свинцовый шарик = мерно движется по вертикали в воде. Каков объем шарика, если при его перемещении на 6 м выделилось 18,63 мДж энергии?
💡 Пошаговый разбор и решение:
На шарик действуют три силы: силы Архимеда, сила тяжести и сила сопротивления. Запишем второй закон Ньютона для шарика: $F_А + F_с = mg$ Работа, производится силой сопротивления, причем эта работа равна выделяемой теплоте: $A = F_с h$ $A = Q$ Сила Архимеда равна $F_А = \rho_вgV_ш$ силу тяжести можно записать как $mg = \rho_ш V_ш g$ Получаем:
$Q = ( mg - F_А ) h = ( \rho_ш V_ш g - \rho_вgV_ш ) h = V_шgh ( \rho_ш - \rho_в )$
Откуда
$V_ш = $\frac{Q}{hg ( \rho_ш - \rho_в )}$ = $\frac{18,63 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Дж}{6м \cdot 10м/с ^2 \cdot ( 11350кг/м ^3 - 1000кг/м ^3 )}$ = 0,03cм ^3$ $V_ш = $\frac{Q}{hg ( \rho_ш - \rho_в )}$ =$
$= $\frac{18,63 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Дж}{6м \cdot 10м/с ^2 \cdot ( 11350кг/м ^3 - 1000кг/м ^3 )}$ = 0,03cм ^3$ $V_ш = $\frac{Q}{hg ( \rho_ш - \rho_в )}$ =$
$= $\frac{18,63 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Дж}{6м \cdot 10м/с ^2 \cdot ( 11350кг/м ^3 - 1000кг/м ^3 )}$ =$
$= 0,03cм ^3$
Ответ: 0,03 см3.
$Q = ( mg - F_А ) h = ( \rho_ш V_ш g - \rho_вgV_ш ) h = V_шgh ( \rho_ш - \rho_в )$
Откуда
$V_ш = $\frac{Q}{hg ( \rho_ш - \rho_в )}$ = $\frac{18,63 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Дж}{6м \cdot 10м/с ^2 \cdot ( 11350кг/м ^3 - 1000кг/м ^3 )}$ = 0,03cм ^3$ $V_ш = $\frac{Q}{hg ( \rho_ш - \rho_в )}$ =$
$= $\frac{18,63 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Дж}{6м \cdot 10м/с ^2 \cdot ( 11350кг/м ^3 - 1000кг/м ^3 )}$ = 0,03cм ^3$ $V_ш = $\frac{Q}{hg ( \rho_ш - \rho_в )}$ =$
$= $\frac{18,63 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Дж}{6м \cdot 10м/с ^2 \cdot ( 11350кг/м ^3 - 1000кг/м ^3 )}$ =$
$= 0,03cм ^3$
Ответ: 0,03 см3.
Правильный ответ:
0,03 см3
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 167126 • Задание №8
При нагревании и плавлении кристаллического вещества массой 100 г измеряли температуру вещества и количества т...
ID 167064 • Задание №7
На рисунке показан профиль волны.
[рис.]
Какова длина волны? Ответ запишите в сантиметрах....
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) выполнены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями) | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления, и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) выполнены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями) | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления, и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №22 по предмету Физика:
ID 168325
Свинцовая пуля, подлетев к преграде со скоростью υ1 = 200 м/с, пробивает ее и вылетает из нее с...
ID 168326
Стальной осколок, падая без начальной скорости с высоты 500 м, имел у поверхности земли скорост...
ID 168327
С высоты 2 м вертикально вниз бросают мяч. Абсолютно упруго отразившись от горизонтальной повер...
ID 168328
Свинцовая пуля, подлетев к преграде со скоростью υ1, пробивает ее и вылетает со скоростью υ2 =...
ID 168329
Металлический шар упал с высоты h = 26 м на свинцовую пластину массой m2 = 1 кг и остановился. ...