부력 – 문제점과 해결책

부력 – 문제점과 해결책

1. 길이 2.5m, 너비 0.5m, 높이 0.4m인 나무 블록이 있습니다. density 물의 밀도는 1000 kg/m³입니다.³만약 블록을 물에 넣으면 어떻게 될까요? 부력중력 가속도는 10 N/kg입니다.

알려진 바에 따르면:

블록의 부피(V) = 길이 x 너비 x 높이 = 2.5 x 0.5 x 0.4 = 0.5 m³³

물의 밀도(ρ) = 1000 kg/m³³

중력에 의한 가속 (g) = 10 N/kg

구함: 부력의 크기

솔루션 :

부력의 공식:

F = ρ g V

F = 부력, ρ = 물의 밀도, g = 중력에 의한 가속도, V = 부피

F = (1000)(10)(0.5) = (1000)(5) = 5000 뉴턴

2. 공기 중에서 물체의 무게는 100N입니다. 이 물체를 액체 속에 넣었더니 액체의 부피가 1.5m³ 증가했습니다.³액체의 비중이 10 N/m³인 경우³액체 속에서 물체의 무게는 얼마입니까?

알려진 바에 따르면:

사물 무게 공기 중에서 (w) = 100 뉴턴

액체 부피 증가량 = 액체 속 물체의 부피(V) = 1.5 m³³

액체의 비중 = 10 N/m³³

구함: 물체의 액체 무게

솔루션 :

액체 속에서의 물체의 무게 = 공기 속에서의 물체의 무게 - 부력

액체 속에서 물체의 무게 = 100 뉴턴 - 부력

부력의 공식:

F_A = ρ g V

F_A = 부력 = 물속에서 액체가 물체에 가하는 힘

ρ = 액체의 밀도

g = 중력 가속도

V = 액체 속 물체의 부피

비중:

액체의 비중 = 10 N/m³

w/V = 10 N/m³

mg/V = 10 N/m³

m(10) / V = ​​​​10 N/m³

m / V = ​​1 kg/m³

ρ = 1kg/m³

액체의 밀도는 1 kg/m³입니다.³

부력의 크기 :

F_A = ρ g V = (1 kg/m³)(10 m/s²)(1.5m³) = 15 kg m/s² = 15 뉴턴

유체 속에서 물체의 무게:

유체 속에서 물체의 무게 = 100뉴턴 - 15뉴턴

유체 속에서 물체의 무게 = 85뉴턴

3. 바다를 항해하던 배 한 척이 넓고 깊은 강으로 들어간다. T해수의 밀도는 1100 kg/m³입니다.³ 밸리 강물의 밀도 1000kg입니다.m³. 비교를 결정하십시오 물체의 부피는 해수에서 측정되었으며 in 강물.

A. 11 : 10

B. 10 : 11

C. 121 : 100

D. 1 : 1

알려진 바에 따르면:

해수의 밀도(ρ)₁) = 1100 kg/m³

강물의 밀도(ρ)₂) = 1000 kg/m³

구함 : C비교 물체의 부피는 해수에서 측정되었으며 in 강물. 의 비교 물체의 부피는 해수에서 측정되었으며 in 강물.

솔루션 :

If 그 대상은 떠 있는 t닭의 부력(F)_B) = 무게 (w):

아르키메데스' 원칙 부력은 물체에 다음과 같이 작용한다고 명시되어 있습니다. 유체 (물)의 무게는 그것이 밀어낸 유체(물)의 무게와 같습니다. 유체(물) 속에 있는 물체의 부피는 이동시킨 유체(물)의 부피와 같습니다.

해수와 물 속에서 물체의 부피 비교 강물:

정답은 B입니다.

4. 질량이 193그램인 금이 8000다인의 상향력을 받는 등유 속에 있습니다. 만약 중력에 의한 가속도 10m/s입니다.² 그리고 밀도 등유는 0.8g/cm³입니다.³다음, 결정 전에, 밀도 금.

A. 1.93 gr/cm³

B. 8.65g/cm³

C. 19.3 gr/cm³

D. 193 gr/cm³

알려진 바에 따르면:

금의 질량(m)_금) = 193그램 = 0.193kg

중력 가속도(g) = 10 m/s²²

부력(F)_A) = 8000 다인 = 8 x 10³ 다인 = (8 x 10³)(삼^-5 N) = 8 x 10^-2 N = 0.08 뉴턴

등유의 밀도(ρ) = 0.8 gr/cm³³ = 800kg / m³

구함: 금의 밀도

솔루션 :

공기 중 금의 무게:

w = mg = ρ_b V g —– 방정식 1

V는 등유에 녹아 있는 금의 부피입니다.

부력(F)_B) 공기 중 금의 무게(w)에서 등유 중 금의 무게(w')를 뺀 값과 같습니다.

w – w' = F_A

w – w' = ρ_f V g —– 방정식 2

V는 등유에 녹아 있는 금의 부피입니다.

위의 두 방정식은 다음과 같이 다시 쓸 수 있습니다.

정답은 C입니다.

1. 부력의 기본 원리는 무엇일까요?
   • 대답부력의 기본 원리는 아르키메데스 원리입니다. 이 원리에 따르면 유체에 잠긴 물체는 위쪽으로 향하는 힘, 즉 부력을 받는데, 이 힘의 크기는 물체가 밀어낸 유체의 무게와 같습니다.
2. 물체가 물에 잠기면 더 가볍게 느껴지는 이유는 무엇일까요?
   • 대답물체가 물에 잠기면, 그 물체는 일정 부피의 물을 밀어냅니다. 이렇게 밀어낸 물의 무게는 물체에 위쪽으로 부력을 발생시켜 물체의 무게를 일부 상쇄하고, 결과적으로 물체가 더 가볍게 느껴지도록 합니다.
3. 물체가 물 위에 떠 있다면, 물체의 무게는 물체에 작용하는 부력과 어떻게 비교될까요?
   • 대답물체가 떠 있다면, 그 물체에 작용하는 부력은 물체의 무게와 같습니다. 그렇기 때문에 물체는 가라앉거나 떠오르지 않고 평형 상태를 유지하는 것입니다.
4. 공중에 떠 있는 물체에는 부력이 작용합니까?
   • 대답네, 부력은 공기를 포함한 모든 유체 속의 물체에 작용합니다. 하지만 공기는 물과 같은 액체보다 밀도가 훨씬 낮기 때문에 공기 중에서의 부력은 훨씬 작고 일상적인 물체에 대해서는 무시할 수 있는 수준입니다.
5. 어떤 물체는 물에 가라앉고 어떤 물체는 뜨는 이유는 무엇일까요?
   • 대답물체가 가라앉는지 뜨는지는 물체의 무게와 부력 사이의 관계에 따라 결정됩니다. 부력(물체가 밀어낸 유체에 의한 힘)이 물체의 무게보다 크면 물체는 뜨고, 무게가 부력보다 크면 가라앉습니다.
6. 부피와 재질이 같은 속이 빈 금속 공과 속이 꽉 찬 금속 공을 물에 담갔을 때, 어느 공이 더 큰 부력을 받을까요?
   • 대답부력은 물체의 질량이 아니라 물체가 밀어낸 유체의 부피에 비례합니다. 두 공이 밀어낸 물의 부피가 같으므로 두 공은 동일한 부력을 받게 됩니다.
7. 물보다 밀도가 훨씬 높은 강철로 만들어진 배는 왜 물에 뜰까요?
   • 대답배는 내부에 넓은 빈 공간을 갖도록 설계되어 있어 전체 평균 밀도가 물보다 낮습니다. 배가 밀어낸 물은 부력을 발생시켜 배의 무게를 지탱하고 배가 떠오를 수 있게 합니다.
8. 물 위에 떠 있는 공을 더 깊이 밀어 넣은 다음 놓으면 어떻게 될까요?
   • 대답물에 떠 있는 공을 더 깊이 밀어 넣으면 공이 밀어내는 물의 부피가 늘어나 부력이 커집니다. 공을 놓으면 증가된 부력이 공을 위로 밀어 올려 평형 위치로 돌아갑니다.
9. 물에 잠긴 물체를 민물에서 바닷물로 옮기면 부력은 어떻게 변할까요?
   • 대답바닷물은 민물보다 밀도가 높습니다. 따라서 같은 부피의 물체를 밀어낼 때, 바닷물에서의 부력은 민물에서의 부력보다 더 큽니다. 그러므로 물체는 민물에서보다 바닷물에서 더 높이 뜰 수 있습니다.
10. 물 위에 떠 있는 물체가 한 방향(예: 수직)으로는 안정적이지만 다른 방향(예: 수평)으로는 불안정할 수 있을까요?

• 대답네, 떠 있는 물체의 안정성은 부력에 대한 무게의 분포에 따라 달라집니다. 무게중심이 부력중심 바로 위에 있으면 물체는 안정적입니다. 하지만 방향이 바뀌면 두 중심 사이의 관계가 변할 수 있고, 그 결과 특정 방향에서는 불안정해질 수 있습니다.