Под водой находится камень массой 30 кг, объём которого 0,012м3. а) Найдите силу тяжести, действующую на камень. б) Найдите выталкивающую силу, действующую на камень. в) Какую силу надо приложить, чтобы удержать камень, наполовину погружённый в воду?
от

1 Ответ

Дано:  
- масса камня m = 30 кг  
- объем камня V = 0,012 м³  
- ускорение свободного падения g = 9,81 м/с²  
- плотность воды ρ = 1000 кг/м³  

Найти:  
а) силу тяжести, действующую на камень  
б) выталкивающую силу, действующую на камень  
в) силу, необходимую для удержания камня, наполовину погружённого в воду  

Решение:  

а) Сила тяжести, действующая на камень, рассчитывается по формуле:  
F_t = m * g.  

Подставим значения:  
F_t = 30 кг * 9,81 м/с² = 294,3 Н.  

Ответ: Сила тяжести, действующая на камень, составляет 294,3 Н.  

б) Выталкивающая сила определяется по формуле:  
F_v = V * ρ * g,  
где V - объем камня, ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения.  

Подставим значения:  
F_v = 0,012 м³ * 1000 кг/м³ * 9,81 м/с² = 117,72 Н.  

Ответ: Выталкивающая сила, действующая на камень, составляет 117,72 Н.  

в) Чтобы удержать камень, наполовину погружённый в воду, необходимо учитывать силу тяжести и выталкивающую силу.  

Сила, которую нужно приложить для удержания камня, рассчитывается по формуле:  
F_u = F_t - F_v.  

Поскольку камень наполовину погружён, выталкивающая сила будет равна половине полной выталкивающей силы:  
F_v_half = 0,5 * F_v = 0,5 * 117,72 Н = 58,86 Н.  

Теперь подставим значения:  
F_u = F_t - F_v_half = 294,3 Н - 58,86 Н = 235,44 Н.  

Ответ: Сила, необходимая для удержания камня, составляет 235,44 Н.
от