Дано:
Масса плиты m = 4 т = 4000 кг
Объем плиты V = 2 м³
Ускорение свободного падения g = 9.81 м/с²
Плотность воды σ = 1000 кг/м³
Найти:
Силу, необходимую для поднятия плиты из воды
а) Вес тела в воздухе:
Переведем массу из тонн в килограммы: m = 4000 кг
Вес тела в воздухе: F_воздух = m * g = 4000 кг * 9.81 м/с² = 39240 Н
б) Сила Архимеда:
Сила Архимеда равна весу вытесненной жидкости, то есть весу объема воды, равного объему плиты:
F_A = V * σ * g = 2 м³ * 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² = 19620 Н
в) Вес тела в воде:
Вес тела в воде уменьшается на величину силы Архимеда:
F_вода = F_воздух - F_A = 39240 Н - 19620 Н = 19620 Н
г) Сила, приложенная к плите:
Чтобы поднять плиту, необходимо приложить силу, равную ее весу в воде:
F = F_вода = 19620 Н
Ответ:
а) Вес плиты в воздухе составляет 39240 Н.
б) Сила Архимеда равна 19620 Н.
в) Вес плиты в воде составляет 19620 Н.
г) Сила, необходимая для поднятия плиты из воды, также равна 19620 Н.