Человек, вдохнувший воздуха, не тонет в воде, а выдохнув воздух — погружается в воду. Чем это объясняется? Как найти плотность тела?
27 ноября, 2023 | Физика
| Это явление объясняется различием в плотности тела человека и воды, а также наличием воздуха в легких. Вот как это работает:
- Вдох: Когда человек вдыхает воздух, воздух заполняет его легкие. Воздух имеет меньшую плотность, чем вода, поэтому человек сохраняет плавучесть на поверхности воды. Плотность комбинации тела человека и воздуха в легких меньше, чем плотность воды, поэтому он не тонет и может держаться на поверхности.
- Выдох: Когда человек выдыхает воздух, воздух покидает его легкие, и воздушное пространство внутри тела заполняется водой. Вода обладает большей плотностью по сравнению с воздухом, поэтому плотность комбинации тела человека и воды становится больше, чем плотность воды. В результате человек начинает погружаться в воду.
Чтобы найти плотность тела человека, можно использовать следующую формулу:
Плотность (ρ) = Масса (m) / Объем (V)
Определение массы тела человека может быть выполнено с помощью весов. Определение объема тела человека может быть более сложным заданием.
Один из способов определения объема тела человека — метод погружения в воду (архимедов метод). При этом человек полностью погружается в известный объем воды, и измеряется изменение уровня воды. Разница в уровнях до и после погружения позволяет определить объем тела человека.
Зная массу и объем тела человека, можно рассчитать его плотность с помощью указанной формулы.