Какую силу требуется применить для того, чтобы удержать в воде гранитный кусок объемом 80 дм3, учитывая плотность воды

Малышка

26

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать понятие плавучести. Плавучесть описывает свойство тела быть способным держаться на поверхности жидкости без того, чтобы погрузиться полностью.

Мы знаем плотность воды, равную 1000 кг/м3. Чтобы узнать, будет ли гранитный кусок плавать или нет, нам нужно сравнить его плотность с плотностью воды.

Плотность гранитного куска можно рассчитать, зная его массу и объём. Массу можно определить, умножив плотность гранита на его объем. Объём куска составляет 80 дм3, а плотность гранита обычно составляет около 2700 кг/м3.

Массу гранитного куска можно найти, умножив его плотность на его объём:

\[m = \rho \cdot V = 2700 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0.08 \, \text{м}^3\]

Решив это уравнение, мы получим массу гранитного куска приблизительно равную:

\[m = 216 \, \text{кг}\]

Теперь у нас есть масса гранитного куска (216 кг) и плотность воды (1000 кг/м3).

Сила, необходимая для удержания гранитного куска в воде, это сила Архимеда, которая равна весу вытесненной им жидкости. В нашем случае, это вес воды, которая объемом равна объему гранитного куска.

Теперь мы можем рассчитать силу Архимеда, умножив плотность воды на объём гранитного куска и ускорение свободного падения (которое обычно равно 9.8 м/с2):

\[F_A = \rho_{\text{воды}} \cdot V \cdot g = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0.08 \, \text{м}^3 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2\]

Решив это уравнение, мы получим силу Архимеда, равную:

\[F_A = 784 \, \text{Н}\]

Сила, необходимая для удержания гранитного куска в воде, составляет примерно 784 Ньютона.

Таким образом, чтобы удержать гранитный кусок объёмом 80 дм3 в воде, необходимо применить силу, равную приблизительно 784 Н.