дано:
вес камня в воздухе W = 400 Н
плотность камня ρк = 2500 кг/м³
плотность воды ρж = 1000 кг/м³
найти:
силу F, необходимую для удержания камня в воде.
решение:
1. Чтобы определить силу, необходимую для удержания камня в воде, нужно рассчитать силу Архимеда, действующую на камень.
2. Для этого сначала найдем объём камня V:
V = W / (g), где g = 9.81 м/с² — ускорение свободного падения.
3. Подставим значения:
V = 400 Н / 9.81 м/с² ≈ 40.8 кг (это масса камня).
4. Теперь найдём объём камня через его плотность:
V = m / ρк = 40.8 кг / 2500 кг/м³ = 0.01632 м³.
5. Теперь можно найти силу Архимеда FА, которая равна весу вытолкнутой воды:
FА = ρж * V * g.
6. Подставим известные значения:
FА = 1000 кг/м³ * 0.01632 м³ * 9.81 м/с² ≈ 160.1 Н.
7. Чтобы удержать камень в воде, необходимо приложить силу, равную разности веса камня и силы Архимеда:
F = W - FА.
8. Подставим значения:
F = 400 Н - 160.1 Н ≈ 239.9 Н.
ответ:
Сила, которую нужно приложить, чтобы удержать в воде камень, составляет примерно 239.9 Н.