Дано:
Масса пробки m = 80 г = 0.08 кг
Ускорение свободного падения g = 9.81 м/c²
Плотность воды ρ_ж = 1000 кг/м³
Найти:
Силу, необходимую для удержания пробки под водой
Решение:
Для того чтобы пробка не всплывала, сила Архимеда, которая действует на пробку, должна быть сбалансирована силой, приложенной сверху вниз.
Сила Архимеда определяется как разность веса вытесненной жидкости и веса тела:
F_A = ρ_ж * V * g - m * g
где F_A - сила Архимеда, ρ_ж - плотность жидкости, V - объем вытесненной жидкости (объем пробки), g - ускорение свободного падения, m - масса пробки
Объем пробки можно найти через её массу и плотность воды:
V = m / ρ_ж
V = 0.08 кг / 1000 кг/м³
V = 8 * 10^-5 м³
Теперь вычислим силу Архимеда:
F_A = 1000 кг/м³ * 8 * 10^-5 м³ * 9.81 м/c² - 0.08 кг * 9.81 м/c²
F_A ≈ 0.784 Н
Ответ:
Сила, необходимая для удержания пробки под водой, составляет примерно 0.784 Н