Question

Сила тяжести, действующая на камень объемом 15 дм3, равна 2000 Н. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать камень в воде?

Answer 1

Ответ:

Fapx=pgV=1000×10×0,015=150H

сила равна F=2000-150H=1850H

Answer 2

Для того чтобы вычислить силу, которую нужно приложить, чтобы удержать камень в воде, нам понадобится учесть две силы: силу тяжести и силу поддерживающую силу архимеда.

1. Сила тяжести (Fтяжести) - это сила, действующая на камень вследствие его массы (веса). Из условия известно, что сила тяжести равна 2000 Н.

2. Сила Архимеда (Fархимеда) - это сила, действующая на тело, погруженное в жидкость, направленная вверх и равная весу жидкости, вытесненной телом. Её можно вычислить по формуле:

Fархимеда = плотность_жидкости * V_погруженной_части * g,

где: плотность_жидкости - плотность воды (обычно принимается равной 1000 кг/м^3), V_погруженной_части - объем камня, который погружен в воду, g - ускорение свободного падения (приближенное значение около 9,8 м/с^2).

Теперь, чтобы удержать камень в воде, необходимо приложить силу, равную разности между силой тяжести и силой Архимеда. Посчитаем:

Fудержания = Fтяжести - Fархимеда

Объем камня можно перевести из дм^3 в м^3: 1 дм^3 = 0.001 м^3.

V_погруженной_части = 15 дм^3 * 0.001 м^3/дм^3 = 0.015 м^3

Теперь, подставим все значения:

Fархимеда = 1000 кг/м^3 * 0.015 м^3 * 9.8 м/с^2 ≈ 147 Н

Теперь найдем Fудержания:

Fудержания = 2000 Н - 147 Н ≈ 1853 Н

Таким образом, чтобы удержать камень в воде, необходимо приложить силу примерно 1853 Н.