Какую силу нужно приложить, чтобы полностью погрузить в воду пояс из пробки, весом 20 н и объемом 10 дм3? Направление

Vadim

46

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать понятие плавучести. Если мы хотим погрузить пояс из пробки полностью в воду, то нужно создать силу поддержки, которая превышает его вес. Эта сила будет равна разнице между весом пояса и силой Архимеда.

Сначала найдем массу пояса, используя его вес. Для этого воспользуемся формулой:

масса = вес / ускорение свободного падения

или

m = F / g,

где вес пояса F равен 20 Н, а ускорение свободного падения g равно приблизительно 9,8 м/с². Подставляя значения, получим:

m = 20 Н / 9,8 м/с² ≈ 2,04 кг.

Далее, чтобы найти силу поддержки, необходимую для погружения пояса полностью в воду, мы будем использовать формулу силы Архимеда:

сила Архимеда = плотность жидкости × объем погруженной части × ускорение свободного падения.

Так как мы хотим погрузить в воду пояс из пробки, плотность жидкости будет равна плотности воды, которая составляет примерно 1000 кг/м³. Объем погруженной части равен объему пояса, то есть 10 дм³ или 0,01 м³.

Теперь мы можем выразить силу поддержки следующим образом:

сила поддержки = плотность жидкости × объем погруженной части × ускорение свободного падения.

Fподдержки = 1000 кг/м³ × 0,01 м³ × 9,8 м/с².

Сокращаем единицы измерения и вычисляем:

Fподдержки = 1000 кг × 0,01 × 9,8 м/с² = 98 Н.

Чтобы полностью погрузить пояс в воду, нужно приложить силу поддержки, равную 98 Н. Направление этой силы будет направлено вверх, противоположно силе тяжести.

Итак, чтобы полностью погрузить пояс из пробки в воду, нужно приложить силу поддержки, равную 98 Н. Эта сила будет направлена вверх.