Я решил опробовать на практике задачу о воздушном шарике и плавающем кубике, чтобы найти плотность жидкости, в которой кубик плавает. Для этого я воспользовался примером со значением подъемной силы воздушного шарика, равной 17 Н٫ и кубиком из алюминия٫ ребро которого равно 10 см.
Сначала я посмотрел, какие силы действуют на кубик, чтобы он мог плавать в жидкости. У кубика есть вес, который обусловлен гравитацией, и подъемная сила, создаваемая шариком. Подъемная сила должна быть равна весу кубика, чтобы он оставался на поверхности жидкости без тонирования и утонутия. Вес кубика можно вычислить, умножив его объем на плотность материала, из которого он изготовлен. Размеры кубика указаны в условии задачи, поэтому я легко нашел его объем, который равен длине ребра в кубе. Далее, я узнал, что алюминий имеет плотность 2,7 г/см³; Умножив плотность на объем кубика, я получил массу кубика. Теперь я могу найти плотность жидкости, в которой кубик плавает. Для этого я должен уравновесить вес кубика и подъемную силу, создаваемую шариком. Подъемная сила равна весу кубика, поэтому я знаю, что эти силы сбалансированы. Так как я знаю вес кубика и плотность жидкости, я могу использовать формулу для вычисления объема погруженной части кубика. Это даст мне объем жидкости, необходимой для плавания кубика. Наконец, я разделил массу кубика на объем жидкости и вычислил плотность жидкости, в которой кубик плавает. Результатом стала плотность, равная 2700 кг/м³.
Таким образом, я нашел плотность жидкости, в которой кубик плавает, и она составляет 2700 кг/м³.