Дано:
1. Масса камня (m) = 20 кг
2. Объем камня (V) = 7500 см³ = 0,0075 м³
3. Плотность воды (ρвода) ≈ 1000 кг/м³
4. Ускорение свободного падения (g) ≈ 9,81 м/с²
Найти:
Минимальную силу (F), необходимую для равномерного подъема камня в воде.
Решение:
1. Сначала найдем силу тяжести (Fтяж), действующую на камень:
Fтяж = m * g.
Подставим значения:
Fтяж = 20 кг * 9,81 м/с² = 196,2 Н.
2. Теперь найдем Архимедову силу (FА), действующую на камень:
FА = ρвода * g * V.
Подставим значения:
FА = 1000 кг/м³ * 9,81 м/с² * 0,0075 м³ = 73,575 Н.
3. Чтобы поднять камень равномерно, необходимо, чтобы приложенная сила (F) была равна сумме силы тяжести и силы Архимеда:
F = Fтяж - FА.
Подставим значения:
F = 196,2 Н - 73,575 Н = 122,625 Н.
Ответ:
Минимальная сила, которую надо прикладывать к камню, составляет примерно 122,63 Н.