Какое будет ускорение под водой у мяча массой 0,5 кг, если на него действуют сила тяжести равная 5 ньютон, сила

Магический_Лабиринт_6486

25

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала вспомним некоторые основные принципы физики, связанные с движением тел в жидкости.

Ускорение тела под водой определяется вторым законом Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение: \(F = ma\).

В данном случае на мяч действуют три силы: сила тяжести (\(F_{\text{тяж}}} = 5 \, \text{Н}\)), сила Архимеда (\(F_{\text{Арх}}} = 10 \, \text{Н}\)) и сила сопротивления движению (\(F_{\text{сопр}}} = 2 \, \text{Н}\)).

Сначала найдем силу, равную результирующей силе, действующей на мяч. Для этого вычтем силу тяжести и силу Архимеда из силы сопротивления движению:

\[F_{\text{рез}} = F_{\text{сопр}} - F_{\text{тяж}} - F_{\text{Арх}}\]

\[F_{\text{рез}} = 2 \, \text{Н} - 5 \, \text{Н} - 10 \, \text{Н} = -13 \, \text{Н}\]

Заметим, что у результирующей силы получилось отрицательное значение. Это означает, что мяч будет двигаться вверх под водой.

Теперь, зная силу и массу мяча, мы можем найти ускорение с помощью второго закона Ньютона:

\[F = ma\]

\(-13 \, \text{Н} = 0.5 \, \text{кг} \cdot a\)

Поделим обе части уравнения на массу мяча:

\[a = \frac{-13 \, \text{Н}}{0.5 \, \text{кг}} = -26 \, \text{м/с}^2\]

Ускорение мяча под водой равно \(-26 \, \text{м/с}^2\).

Обратите внимание, что здесь мы использовали отрицательное значение ускорения, чтобы указать на направление движения мяча вверх.