Question

Какую силу нужно приложить к еловому бруску размером 3м x 50 см x 70 см, чтобы погрузить его в воду?

Answer 1

Дано:

a=3м

b=50см=0,5м

c=70см=0,7м

p1=1000кг/м³ - плотность воды

p2=450кг/м³ - плотность ели

g=10Н/кг

Найти:

F-?

Решение:

Fтяж=mg

m=p2V

V=abc

V=0,5м*0,7м*3м=1,05м³

m=1,05м³*450кг/м³=472,5 кг

Fтяж=472,5кг*10Н/кг=4725Н

Fa=p1gV

Fa=1000кг/м³*10Н/кг*1,05м³=10500Н

F=Fa-Fтяж=10500Н-4725Н=5775Н

Ответ: 5775Н

Answer 2

Для определения силы, необходимой для погружения елового бруска в воду, нам понадобится учитывать архимедову силу, которая действует на тело, погруженное в жидкость.

Архимедова сила равна весу жидкости, вытесненной погруженным телом. Формула для расчета архимедовой силы выглядит следующим образом:

F_арх = плотность_жидкости * V_вытесненной_жидкости * g,

где: F_арх - архимедова сила, плотность_жидкости - плотность воды (обычно принимается около 1000 кг/м³), V_вытесненной_жидкости - объем жидкости, вытесненный погруженным телом, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,81 м/с² на поверхности Земли).

Для расчета объема вытесненной жидкости, мы должны использовать объем бруска, погружаемого в воду. Он равен 3 м × 0,5 м × 0,7 м = 1,05 м³.

Теперь можем рассчитать архимедову силу:

F_арх = 1000 кг/м³ * 1,05 м³ * 9,81 м/с² ≈ 10335,6 Н.

Таким образом, для погружения елового бруска размером 3 м × 50 см × 70 см в воду потребуется приложить силу примерно 10335,6 Н (ньютон).