Использование закона Архимеда для определения плотности погруженного в воду камня

Зная натяжение нити, поддерживающей погруженный объект, мы используем принцип Архимеда для определения плотности объекта. 🧠 Доступ к полным курсам перевернутой физики с видеолекциями и примерами на https://www.zakslabphysics.com/ В первой части задачи мы вычисляем выталкивающую силу, действующую на камень, с помощью анализа вертикальных сил. Натяжение тянет камень вверх, а выталкивающая сила толкает камень вверх, и эти две силы, направленные вверх, уравновешиваются силой тяжести, действующей вниз на погруженный камень. Это позволяет нам быстро вычислить выталкивающую силу через известный вес камня и известное натяжение нити. Чтобы найти плотность погруженного камня, нам нужны масса и объем, поскольку плотность = масса/объем. Объем связан с выталкивающей силой, потому что выталкивающая сила, действующая на камень, равна весу жидкости, вытесненной при погружении камня: это принцип Архимеда! Таким образом, мы выражаем принцип Архимеда как F_b = ρ_воды * V_камня * g и вычисляем объем камня. Мы уже знаем выталкивающую силу и плотность воды, поэтому подставляем эти числа, получаем объем камня, а затем подставляем их в определение плотности, чтобы найти плотность погруженного камня, используя принцип Архимеда.