Какова вертикальная сила, необходимая для отрыва кубика от дна сосуда? Кубик имеет ребро длиной 50 мм и массу

Luna_9812

9

Чтобы найти вертикальную силу, необходимую для отрыва кубика от дна сосуда, мы можем использовать принцип Архимеда. Этот принцип гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует подъемная сила, равная весу вытесненной жидкости.

Шаг 1: Найдем объем вытесненной воды
Объем вытесненной воды равен объему кубика. У нас есть информация, что кубик имеет ребро длиной 50 мм, что можно перевести в метры: 50 мм = 0.05 м.
Объем кубика можно найти, умножив длину ребра на само себя еще раз, так как все ребра одинаковые:
Объем кубика = (0.05 м) * (0.05 м) * (0.05 м) = 0.000125 м³

Шаг 2: Найдем массу вытесненной воды
Масса вытесненной воды равна плотности воды умноженной на объем вытесненной воды. Плотность воды обычно принимается равной 1000 кг/м³:
Масса вытесненной воды = 1000 кг/м³ * 0.000125 м³ = 0.125 кг

Шаг 3: Найдем силу Архимеда
Сила Архимеда равна весу вытесненной воды. Вес равен массе, умноженной на ускорение свободного падения:
Сила Архимеда = 0.125 кг * 10 Н/кг = 1.25 Н

Однако, чтобы найти искомую вертикальную силу, мы должны учесть и атмосферное давление. Так как кубик находится не только в воде, но и в воздухе, на него действует сила атмосферного давления, которая стремится оттолкнуть его от воды.

Шаг 4: Найдем разницу силы Архимеда и силы атмосферного давления
Сила атмосферного давления равна 760 мм рт. ст., что можно перевести в паскали при помощи следующего соотношения: 1 мм рт. ст. = 133.3 Па.
Сила атмосферного давления = 760 мм рт. ст. * 133.3 Па/1 мм рт. ст. = 101320 Па

Теперь мы можем найти разницу между силой Архимеда и силой атмосферного давления:
Вертикальная сила = Сила Архимеда - Сила атмосферного давления
Вертикальная сила = 1.25 Н - 101320 Па = -101318.75 Па

Ответ: Вертикальная сила, необходимая для отрыва кубика от дна сосуда, составляет -101318.75 Па. Отрицательный знак указывает на то, что сила направлена вниз, противоположно направлению силы Архимеда.