Zadanie Zadanie 7.3.5: Wyznaczanie objętości i gęstości próbki skalnej metodą hydrostatyczną

Punkty
3 pkt
Dział
Hydrostatyka · Siła wyporu
Trudność
Poziom trudności: łatwe
Ważenie hydrostatyczne próbki skały (F_1 = 8,10 N w powietrzu, F_2 = 5,10 N w wodzie). Oblicz siłę wyporu, objętość próbki, masę oraz gęstość skały.

Treść zadania

Próbkę skały zawieszono na lekkiej nicianej siatce połączonej z siłomierzem laboratoryjnym. Wskazanie siłomierza podczas pomiaru w powietrzu wyniosło F1=8,10 NF_1 = 8{,}10\,\text{N}. Po całkowitym zanurzeniu próbki w naczyniu z wodą o gęstości ρw=1000 kg/m3\rho_w = 1000\,\text{kg/m}^3 siłomierz wskazał siłę F2=5,10 NF_2 = 5{,}10\,\text{N}. **a)** Oblicz wartość siły wyporu FwF_w działającej na próbkę skały w wodzie. **b)** Oblicz objętość VV badanej próbki skalnej. **c)** Oblicz masę mm oraz gęstość ρ\rho badanej skały. Przyjmij przyspieszenie ziemskie g=9,81 m/s2g = 9{,}81\,\text{m/s}^2.

Odpowiedź i wynik końcowy

**a)** Siła wyporu: Fw=3,00 NF_w = 3{,}00\,\text{N} **b)** Objętość próbki: V≈305,8 cm3V \approx 305{,}8\,\text{cm}^3 **c)** Masa: m≈825,7 gm \approx 825{,}7\,\text{g}; gęstość skały: ρ=2700 kg/m3\rho = 2700\,\text{kg/m}^3