Question

Какую силу надо приложить, чтобы удержать под водой камень, масса которого 7,2 кг? (плотность камня 2400 кг/м³, плотность воды 1000 кг/м³)

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

На камень в воде действуют сила Архимеда и сила тяжестяжестити. Данные силы прямо противоположны.

Р = Fт - Fа = m*g - ρв*g*V, где m - масса камня (m = 7,2 кг), g - ускорение свободного падения (принимаем g = 10 м/с^2), ρ - плотность воды (ρ = 1000 кг/м^3), V - объем камня.

Объем камня: V = m/ρк, где ρк - плотность камня (ρк = 2400 кг/м^3).

Р = m*g - ρв*g*V = mg - ρв*g*m/ρк = 7,2*10 - 1000*10*7,2/2400 = 72 - 30 = 42 Н.

Ответ. Для удержания камня в воде необходимо приложить силу в 42 Н.

Answer 2

Для того чтобы удержать под водой камень массой 7,2 кг, нам понадобится приложить силу, равную весу этого камня. Вес камня можно рассчитать, умножив его массу на ускорение свободного падения, которое обычно принимается равным 9,8 м/с² на поверхности Земли.

Расчет веса камня: Вес = масса × ускорение свободного падения

Вес камня = 7,2 кг × 9,8 м/с² = 70,56 Н (ньютон)

Теперь, чтобы удержать камень под водой, необходимо преодолеть силу его плавучести, которая определяется разностью между весом камня и выталкивающей силой воды.

Расчет плавучести камня: Плавучесть = Вес камня - Выталкивающая сила воды

Выталкивающая сила воды = объем камня × плотность воды × ускорение свободного падения

Объем камня = масса камня / плотность камня

Расчет объема камня: Объем камня = масса камня / плотность камня

Объем камня = 7,2 кг / 2400 кг/м³ = 0,003 м³

Расчет плавучести камня: Плавучесть = Вес камня - Выталкивающая сила воды

Выталкивающая сила воды = объем камня × плотность воды × ускорение свободного падения

Выталкивающая сила воды = 0,003 м³ × 1000 кг/м³ × 9,8 м/с² = 29,4 Н (ньютон)

Плавучесть = 70,56 Н - 29,4 Н = 41,16 Н (ньютон)

Таким образом, чтобы удержать под водой камень массой 7,2 кг, необходимо приложить силу, равную его плавучести, которая составляет 41,16 Н (ньютон).