дано:
S = 6 см² = 6 * 10^-4 м² (площадь сечения)
L = 3 м (длина бруса)
m = 12 кг (масса бруса)
g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения)
ρ_вода = 1000 кг/м³ (плотность воды)
найти:
силу F, необходимую для удержания бруса в воде.
решение:
Сначала найдем объем V бруса:
V = S * L.
Подставим известные значения:
V = (6 * 10^-4 м²) * (3 м)
V = 1.8 * 10^-3 м³.
Теперь вычислим силу архимеда F_A, действующую на брус. Она равна весу вытесненной воды:
F_A = ρ_вода * g * V.
Подставим известные значения:
F_A = 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * 1.8 * 10^-3 м³
F_A ≈ 1.76 Н.
Теперь найдем вес W самого бруса:
W = m * g.
Подставим известные значения:
W = 12 кг * 9.81 м/с²
W ≈ 117.72 Н.
Чтобы удерживать брус, необходимо равновесие сил, то есть сила F должна компенсировать разницу между весом бруса и подъемной силой:
F = W - F_A.
Подставим рассчитанные значения:
F = 117.72 Н - 1.76 Н
F ≈ 115.96 Н.
ответ:
Сила, необходимая для удержания бруса, составляет примерно 115.96 Н.