Question

Сила тяжести действующая на камень объемом 15 см³. Какую силу надо приложить чтобы удержать камень в воде ?

Answer 1

Дано:
V = 15*10⁻⁶ м³
ρ = 2700 кг/м³
ρ₁ = 1000 кг/м³
g = 10 Н/кг
-----------------------
Найти: F - ?

Допустим, что в качестве камня рассматривается гранит
с плотностью ρ = 2700 кг/м³
Тогда вес камня (сила тяжести, действующая на камень):
                               P = Fт = mg = ρVg = 2700*15*10⁻⁶*10 = 0,405 (H)
На камень, погруженный в воду действует выталкивающая сила, численно равная весу воды в объеме камня:
                               Fa = ρ₁gV = 1000*10*15*10⁻⁶ = 0,15 (H)
Сила, которую надо приложить к камню, чтобы удержать его в воде:
                               F = P - Fa = 0,405 - 0,15 = 0,255 (H)

Ответ: 0,255 Н.

Answer 2

Для того чтобы удержать камень в воде, необходимо приложить силу, равную силе архимедовой поддержки. Сила Архимеда возникает, когда тело погружено в жидкость и равна весу вытесненной жидкости. Таким образом, чтобы удержать камень в воде, необходимо приложить силу, равную весу вытесненной воды объемом 15 см³.

Расчет силы Архимеда:

1. Найдем массу камня, используя плотность вещества: - Плотность вещества = масса / объем - Масса = плотность вещества * объем - Плотность вещества камня не указана в вопросе, поэтому невозможно точно определить массу камня.

2. Рассчитаем вес вытесненной воды: - Вес = масса * ускорение свободного падения (g) - Ускорение свободного падения (g) примерно равно 9,8 м/с².

Поскольку плотность вещества камня неизвестна, невозможно точно рассчитать силу, необходимую для удержания камня в воде.

Примечание:

- Сила Архимеда действует вверх, противоположно силе тяжести, и позволяет телу плавать или погружаться в жидкость. - Если вес тела меньше силы Архимеда, тело будет плавать на поверхности жидкости. Если вес тела больше силы Архимеда, тело будет тонуть. - Для полного погружения тела в жидкость необходимо, чтобы вес тела был больше силы Архимеда. - Для полного погружения камня в воду, необходимо приложить силу, превышающую силу Архимеда.