Дано:
Масса камня: m = 30 кг
Объем камня: V = 0.012 м³
Найти:
Какую силу нужно приложить, чтобы поднять камень под водой.
Решение:
Сила, необходимая для поднятия камня под водой, определяется разностью силы Архимеда и силы тяжести.
1. Найдем объем камня воды, которое он вытесняет (равен его объему):
V_воды = V = 0.012 м³
2. Найдем силу Архимеда, действующую на камень в воде:
F_Aрхимеда = ρ_воды * g * V_воды, где
ρ_воды - плотность воды (1000 кг/м³),
g - ускорение свободного падения (9.81 м/с²).
Подставим значения:
F_Aрхимеда = 1000 * 9.81 * 0.012 ≈ 117.72 Н
3. Теперь найдем силу тяжести, действующую на камень:
F_тяжести = m * g,
где m - масса камня.
Подставим значения:
F_тяжести = 30 * 9.81 ≈ 294.3 Н
4. Наконец, найдем силу, необходимую для поднятия камня под водой:
F_подъема = F_тяжести - F_Aрхимеда
F_подъема = 294.3 - 117.72
F_подъема ≈ 176.58 Н
Ответ:
Чтобы поднять камень массой 30 кг под водой, необходимо приложить силу примерно 176.58 Н.