Расчет выталкивающей силы: погруженный в воду деревянный цилиндр

В этом видео рассчитывается выталкивающая сила, действующая на деревянный цилиндр (диаметр 50,7 мм, высота 86,9 мм, плотность 540 кг/м³), полностью погруженный в воду, используя формулу выталкивающей силы, равную плотности вытесненной жидкости, умноженной на объем вытесненной жидкости и напряженность гравитационного поля. После вычисления объема цилиндра по его размерам, первая попытка расчета ошибочно использует плотность древесины вместо плотности воды, что дает неверный ответ, поскольку уравнение выталкивающей силы требует плотности и объема вытесненной жидкости, а не самого объекта; исправление этой ошибки дает выталкивающую силу около 1,72 ньютона. Затем датчик силы удерживает цилиндр погруженным в воду и измеряет приложенную вниз силу примерно от 0,80 до 0,81 ньютона. Диаграмма сил, действующих на тело (выталкивающая сила направлена вверх, вес и сила, приложенная датчиком, направлены вниз, ускорение равно нулю, поскольку цилиндр не движется), показывает, что приложенная сила должна быть равна выталкивающей силе минус вес цилиндра, что составляет примерно 0,79 ньютона, что соответствует измерению. Видео заканчивается двумя распространенными ошибками: использованием собственной плотности или объема объекта вместо вытесненной жидкости и забыванием о том, что объем вытесненной жидкости равен объему объекта только тогда, когда объект полностью погружен (для плавающего или частично погруженного объекта объем вытесненной жидкости меньше). Хотите конспект лекции? http://www.flippingphysics.com/buoyant-force-wood.html Хотите узнать больше о жидкостях? Смотрите мой плейлист по гидродинамике на YouTube: https://www.youtube.com/playlist?list=PLPyapQSxH6mYAQRC6fDkQr_u0cc5X74lp Спасибо Бет Баран и всем моим замечательным подписчикам на Patreon. Пожалуйста, рассмотрите возможность ежемесячной поддержки на http://patreon.com/FlippingPhysics Спасибо Джули Лангенбруннер, Кристоферу Беке, Лу Джисонне и Скотту Картеру за то, что они были моей командой контроля качества этого видео. http://flippingphysics.com/quality-control.html Разделы: 0:00 Введение 0:18 Понимание примера 3:31 Определение выталкивающей силы 5:02 Измерение силы 8:01 Распространенные ошибки #ВыталкивающаяСила #Погружение #Демонстрация Стандарты учебной программы: AP Physics 1, Раздел 8 Жидкости, Тема 8.3 Жидкости и законы Ньютона 8.3.B.1: «Выталкивающая сила — это результирующая сила, направленная вверх, действующая на объект со стороны жидкости». 8.3.B.3: «Величина выталкивающей силы, действующей на объект со стороны жидкости, эквивалентна весу жидкости, вытесненной объектом». (Fb = ρVg) Кембриджский курс A-Level (9702), 4.3 Плотность и давление 4.3.6: «Рассчитайте выталкивающую силу, действующую на объект в жидкости, используя уравнение F = ρgV (принцип Архимеда)». Физика IB, A.2 Силы и импульс (Понимание) «Выталкивающая сила Fb, действующая на тело вследствие вытеснения жидкости, определяется формулой Fb = ρVg, где V — объем вытесненной жидкости». A.2 (Понимание) [Выталкивающая сила]: «выталкивающая сила Fb, действующая на тело вследствие вытеснения жидкости, определяется формулой Fb = ρVg, где V — объем вытесненной жидкости». JEE Main & NEET, Раздел 7 Свойства твердых тел и жидкостей «Давление, создаваемое столбом жидкости, закон Паскаля и его применение, влияние гравитации на давление жидкости, вязкость, закон Стокса, предельная скорость, потоки тока и турбулентность, критическая скорость, принцип Бернулли и его применение». Физика по австралийской учебной программе, Раздел 2: Линейное движение и волны - Линейное движение и сила (законы Ньютона) ACSPH063: «Три закона движения Ньютона описывают взаимосвязь между силой или силами, действующими на объект, смоделированный как точечная масса, и движением объекта, вызванным приложением этой силы или сил (ACSPH063)». MCAT, Категория содержания 4B: Важность жидкостей для кровообращения, движения газов и газообмена, Жидкости (ФИЗИКА) [Плавучесть, принцип Архимеда]: «Плавучесть, принцип Архимеда».