Question

Какую силу нужно приложить, чтобы поднять из воды гранитную глыбу объемом 40 дм в кубе?

Answer 1

На гранит будут действовать 2 силы: сила тяжести и Архимедова сила. 

Искомая нами сила(F),будет равна их разности: F=Fтяж-Fарх

Fтяж=mg=Vгранита*p(плотность)гранита*g=0.04м^3*2600кг/м^3*10=1040H

Fарх=p(плотность)воды*Vгранита*g=1000*0.04*10=400H

И тогда, F=1040H-400H=640

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо учитывать архимедову силу, которая действует на тело, погруженное в жидкость (в данном случае в воду). Архимедова сила равна весу выталкиваемой жидкости и направлена вверх.

Объем глыбы равен $40 \, \text{дм}^3 = 40 \times 10^{-3} \, \text{м}^3$, так как $1 \, \text{дм}^3 = 10^{-3} \, \text{м}^3$.

Плотность гранита обычно составляет около $2.63 \, \text{г/см}^3 = 2630 \, \text{кг/м}^3$, так как $1 \, \text{г/см}^3 = 1000 \, \text{кг/м}^3$.

Следовательно, масса глыбы: $m = \text{плотность} \times \text{объем} = 2630 \, \text{кг/м}^3 \times 40 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 = 105.2 \, \text{кг}.$

Ускорение свободного падения $g$ приближенно равно $9.81 \, \text{м/с}^2$.

Архимедова сила, действующая на глыбу, равна весу выталкиваемой воды: $F_{\text{арх}} = \text{плотность воды} \times \text{объем глыбы} \times g = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 40 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 \times 9.81 \, \text{м/с}^2 = 3924 \, \text{Н}$

Таким образом, сила, которую нужно приложить, чтобы поднять гранитную глыбу из воды, должна быть равна 3924 Н (ньютонам).