Дано:
Масса железного ведра, m = 1.06 кг
Плотность железа, ρ_ж = 7800 кг/м³
Плотность воды, ρ_воды = 1000 кг/м³
Объем воды в ведре, V = 12 л = 0.012 м³
Найти:
Силу, необходимую для поднятия полного ведра в воде и над водой
Решение:
1. Для нахождения силы, необходимой для поднятия ведра под водой, найдем архимедову силу, действующую на ведро:
F_A = ρ_воды * g * V
F_A = 1000 * 9.8 * 0.012
F_A ≈ 117.6 Н
2. Для нахождения силы, необходимой для поднятия ведра над водой, учтем изменение веса ведра при поднятии его из воды:
Вес ведра в воде:
P_вода = m * g - F_A
P_вода = 1.06 * 9.8 - 117.6
P_вода ≈ 0.188 Н
Сила, которую нужно приложить для поднятия полного ведра в воде и над водой, равна весу ведра в воздухе и над водой:
F = m * g
F ≈ 1.06 * 9.8
F ≈ 10.4 Н
Ответ:
Сила, которую нужно приложить, чтобы поднять полное ведро в воде и над водой, составляет около 10.4 Н.