Чтобы найти объем вытесненного спирта, нужно воспользоваться законом Архимеда. Согласно этому закону, на пробирку, плавающую в жидкости, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости. В данном случае пробирка плавает в спирте, и выталкивающая сила будет равна весу пробирки.
Формула для выталкивающей силы (F_выт) звучит так:
[ F_{\text{выт}} = \rho \cdot g \cdot V, ]
где:
- (\rho) — плотность жидкости (спирта),
- (g) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²),
- (V) — объем вытесненной жидкости.
Из условия задачи, вес пробирки равен 0,32 Н. Это значит, что выталкивающая сила, действующая на пробирку, равна 0,32 Н:
[ F_{\text{выт}} = 0.32 \, \text{Н}. ]
Теперь мы можем выразить объем вытесненного спирта из формулы:
[ V = \frac{F_{\text{выт}}}{\rho \cdot g}. ]
Для точного расчета нам нужна плотность спирта. Средняя плотность этилового спирта составляет около 789 кг/м³.
Подставим все известные значения в формулу:
[ V = \frac{0.32}{789 \cdot 9.81}. ]
Теперь произведем вычисления:
[ V \approx \frac{0.32}{7741.29} \approx 0.0000413 \, \text{м}^3. ]
Таким образом, объем вытесненного спирта составляет приблизительно 0.0000413 м³, или 41.3 мл (если перевести в миллилитры, учитывая, что 1 м³ = 1,000,000 мл).