Question

железную деталь размерами 20 20  25 см погружают в воду . Какую силу нужно приложить чтобы удержать эту деталь в воде. помогите пожалуйста, с дано и полным обьяснением если можно!)

Answer 1

Дано:
l=20 см=0,2 м
b=20 см=0,2 м
h=25 см =0,25 м
р (воды)= 1000 кг/м²
g=10 м/с²
p (железа)=7800 кг/м² 
Найти: F=? Н

Решение
Сила, которую нужно приложить, чтобы удержать железную деталь в воде, равна  разности силы тяжести и Архимедовой (выталкивающей) силы.
На тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (Закон Архимеда). Выталкивающая сила равна:
FА= рgV, где
р — плотность жидкости (плотность воды  1000 кг/м2),
g — ускорение свободного падения (10 м/с2),
V — объём погружённого тела.
V железной детали = (длина*ширину*высоту)=l*b*h=0,2*0,2*0,25=0, 01 м³  FА= рgV=1000*10*0,01=100  (Н)  
F тяжести= mg, где
m- масса тела,
g – ускорение свободного падения
F т= P=p*V=7800*0,01=78 (Н)
Сила, которую нужно приложить, чтобы удержать железную деталь в воде: F=FА-Fт = 100-78=22 (Н)
Ответ: F=22 Ньютона

Answer 2

Для того чтобы рассчитать силу, необходимую для удержания железной детали в воде, нужно учитывать силу Архимеда. Сила Архимеда возникает, когда тело погружается в жидкость или газ, и равна весу жидкости (или газа), которую вытесняет тело.

Формула для силы Архимеда:

F = p * V * g,

где F - сила Архимеда, p - плотность жидкости (в данном случае - воды), V - объем жидкости, вытесненной телом, g - ускорение свободного падения.

Чтобы рассчитать объем вытесненной жидкости, нужно умножить площадь дна детали на ее высоту в воде. Поскольку даны только два измерения (20 см и 25 см), мы можем предположить, что деталь имеет форму прямоугольного параллелепипеда. В этом случае, объем вытесненной жидкости будет равен:

V = 20 см * 20 см * 25 см = 10 000 см^3 = 10 л

Плотность воды при нормальных условиях (температура 20 градусов Цельсия и атмосферное давление) равна 1000 кг/м^3 или 1 г/см^3.

Таким образом, сила Архимеда, действующая на деталь, будет равна:

F = 1 г/см^3 * 10 л * 9.8 м/с^2 = 980 Н

Следовательно, чтобы удержать железную деталь в воде, нужно приложить силу, равную 980 Н.