Question

Какую силу надо приложить чтобы удержать в воде камень вес которого в воздухе 100 Н? Плотность камня 2600 кг/м3

Answer 1

Для начала найдем, сколько весит само тело: P=m*g (вес)⇒ m=Р/g
Объем тела будет равен: V=m/p(плотность)
В воде на тело будут действовать две силы: сила тяжести (Fт=mg) и сила Архимеда (Fа=ρж*V*g), причем сила Архимеда будет действовать в обратую сторону от силы тяжести, как бы помогая удерживать камень (она будет направлена вверх)
Итак, искомая сила F=Fт-Fa=mg-ρVg=mg-ρж*g*(m/p)=m*g(1-ρж/p)=P*(1-ρж/ρ)=100*(1-1000/2600)=100*0,62=62 Н

Answer 2

Чтобы удержать камень в воде, нужно противодействовать поддерживающей силе архимедовой плавучести, которая возникает, когда тело погружается в жидкость. Архимедова сила равна весу выталкиваемой из жидкости массы тела.

1. Сначала найдем массу камня: Масса = Вес / Ускорение свободного падения Масса = 100 Н / 9.81 м/с² ≈ 10.19 кг

2. Теперь найдем объем камня, используя его плотность: Объем = Масса / Плотность Объем = 10.19 кг / 2600 кг/м³ ≈ 0.00392 м³

3. Теперь мы знаем объем камня, и можем найти архимедову силу. Плотность воды примерно равна 1000 кг/м³, и ускорение свободного падения остается 9.81 м/с²: Архимедова сила = Плотность воды * Объем камня * Ускорение свободного падения Архимедова сила = 1000 кг/м³ * 0.00392 м³ * 9.81 м/с² ≈ 38.42 Н

Таким образом, чтобы удержать камень в воде (в условиях нормальной силы тяжести), необходимо приложить силу, равную архимедовой силе, которая составляет приблизительно 38.42 Н.