Question

. Какая требуется сила, чтобы удержать под водой пробковый пояс массой 2 кг, объем которого 0,01 м3? С дано и СИ(если нужно)

Answer 1

Сила тяжести, действующая на тело:

         F(т) = mg = 2 · 10 = 20 (H)

Выталкивающая сила, действующая на погруженное в воду тело:

         Fₐ = ρ(в)gV = 1000 · 10 · 0,01 = 100 (Н)

Сила, необходимая для удержания тела в воде:

         F = F(т) - Fₐ = 20 - 100 = -80 (H)

Знак минус показывает, что результирующая двух сил направлена против силы тяжести, и тело без постороннего воздействия под водой не останется, а всплывет на поверхность.

Для удержания тела под водой необходимо приложить силу 80 Н в направлении силы тяжести  

Answer 2

Для решения этой задачи вам понадобится знание о плавучести и принципе Архимеда. Принцип Архимеда гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует поддерживающая сила, равная весу вытесненной жидкости. Если эта сила превышает вес тела, то оно будет плавать, иначе оно будет тонуть.

Первым шагом необходимо вычислить плотность пробки. Плотность (ρ) определяется как отношение массы (m) к объему (V):

ρ = m/V

В данном случае, масса пробкового пояса составляет 2 кг, а его объем равен 0,01 м³:

ρ = 2 кг / 0,01 м³ = 200 кг/м³

Теперь, чтобы вычислить поддерживающую силу, мы можем использовать принцип Архимеда. Поддерживающая сила (F) равна весу вытесненной жидкости:

F = ρ * g * V

где ρ - плотность жидкости (мы предполагаем, что это вода), g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/с²), V - объем вытесненной жидкости.

В данном случае, объем вытесненной жидкости равен объему пробкового пояса (0,01 м³), поэтому:

F = 200 кг/м³ * 9,8 м/с² * 0,01 м³ = 19,6 Н

Таким образом, для удержания пробкового пояса массой 2 кг под водой потребуется сила примерно 19,6 Н (ньютонов).