Для начала определим основные физические параметры, необходимые для решения задачи. У нас есть алюминиевый брусок массой 0,27 кг, который опущен в спирт. Чтобы найти вес (то есть силу тяжести, действующую на брусок) в спирте, нам нужно учесть силу Архимеда, которая действует на брусок и уменьшает его вес в жидкости.
Определим плотности веществ:
- Плотность алюминия ((\rho_{\text{Al}})) примерно равна (2700 \, \text{кг/м}^3).
- Плотность спирта ((\rho_{\text{спирт}})) примерно равна (800 \, \text{кг/м}^3).
Определим объем бруска:
Объем ((V)) бруска можно найти, зная массу ((m)) и плотность ((\rho)):
[
V = \frac{m}{\rho_{\text{Al}}}
]
Подставим значения:
[
V = \frac{0,27 \, \text{кг}}{2700 \, \text{кг/м}^3} = 0,0001 \, \text{м}^3
]
Определим силу тяжести, действующую на брусок:
Сила тяжести ((F_g)) равна массе ((m)), умноженной на ускорение свободного падения ((g)), которое приблизительно равно (9,8 \, \text{м/с}^2):
[
F_g = m \cdot g = 0,27 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 2,646 \, \text{Н}
]
Определим силу Архимеда:
Сила Архимеда ((FA)) равна весу вытесненной жидкости. Она вычисляется как произведение плотности жидкости ((\rho{\text{спирт}})), объема погруженного тела ((V)) и ускорения свободного падения ((g)):
[
FA = \rho{\text{спирт}} \cdot V \cdot g
]
Подставим значения:
[
F_A = 800 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0,0001 \, \text{м}^3 \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 0,784 \, \text{Н}
]
Определим вес бруска в спирте:
Вес бруска в жидкости ((F{\text{вес в жидкости}})) равен разнице между силой тяжести и силой Архимеда:
[
F{\text{вес в жидкости}} = F_g - FA
]
Подставим значения:
[
F{\text{вес в жидкости}} = 2,646 \, \text{Н} - 0,784 \, \text{Н} = 1,862 \, \text{Н}
]
Таким образом, вес алюминиевого бруска в спирте составляет (1,862 \, \text{Н}).