Номер 781, страница 152 - гдз по физике 9 класс сборник задач Исаченкова, Дорофейчик

(o)

Выталкивающая сила, действующая на любое тело, погруженное в газ или жидкость, определяется законом Архимеда. В данном случае тело — это человек, а среда — воздух в квартире. Формула для выталкивающей силы (силы Архимеда) выглядит так:
$F_A = \rho_{среды} \cdot g \cdot V_{тела}$
где $\rho_{среды}$ — плотность среды (воздуха), $g$ — ускорение свободного падения, $V_{тела}$ — объем погруженной части тела (в данном случае — полный объем человека).
Для решения задачи необходимо оценить значения этих величин.

Дано:

Для оценки возьмем средние значения для взрослого человека и нормальных условий в квартире.
Масса человека: $m_{чел} \approx 70$ кг.
Плотность человеческого тела (приближенно равна плотности воды): $\rho_{чел} \approx 1000$ кг/м³.
Плотность воздуха при комнатной температуре (~20°C): $\rho_{возд} \approx 1.2$ кг/м³.
Ускорение свободного падения: $g \approx 9.8$ м/с².
Все данные уже представлены в системе СИ.

Найти:

$F_A$ — выталкивающая сила.

Решение:

1. Первым шагом найдем объем тела человека. Так как плотность тела — это отношение массы к объему ($\rho = m/V$), то объем можно выразить как:
$V_{тела} = \frac{m_{чел}}{\rho_{чел}}$
Подставим наши оценочные значения:
$V_{тела} \approx \frac{70 \text{ кг}}{1000 \text{ кг/м³}} = 0.07 \text{ м³}$.

2. Теперь, зная объем тела, мы можем рассчитать выталкивающую силу, используя формулу силы Архимеда:
$F_A = \rho_{возд} \cdot g \cdot V_{тела}$
Подставим известные и рассчитанные значения:
$F_A \approx 1.2 \text{ кг/м³} \cdot 9.8 \text{ м/с²} \cdot 0.07 \text{ м³} \approx 0.8232 \text{ Н}$.

Результат можно округлить для получения оценочного значения.
$F_A \approx 0.8 \text{ Н}$.

Ответ: Оценочное значение выталкивающей силы, действующей на человека в квартире, составляет примерно 0.8 Н.