дано:
Масса стального груза m = 7,8 кг
Ускорение a = 2 м/с²
Плотность стали ρ_сталь = 7800 кг/м³
Плотность воды ρ_вода = 1000 кг/м³
найти:
Сила F_необходимая = ?
решение:
1. Сначала найдем объем груза V:
V = m / ρ_сталь
V = 7,8 кг / 7800 кг/м³
V = 0,001 m³.
2. Найдем силу архимеда F_архимед, действующую на груз в воде:
F_архимед = ρ_вода * g * V,
где g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).
Подставим значения:
F_архимед = 1000 кг/м³ * 9,81 м/с² * 0,001 m³
F_архимед = 9,81 Н.
3. Теперь найдем силу тяжести F_тяжесть, действующую на груз:
F_тяжесть = m * g
F_тяжесть = 7,8 кг * 9,81 м/с²
F_тяжесть = 76,638 Н.
4. Сила, необходимая для вытаскивания груза из воды с ускорением a, определяется по формуле:
F_необходимая = F_тяжесть - F_архимед + m * a.
Теперь подставим все известные значения:
F_необходимая = 76,638 Н - 9,81 Н + 7,8 кг * 2 м/с²
F_необходимая = 76,638 Н - 9,81 Н + 15,6 Н
F_необходимая = 76,638 Н + 5,79 Н
F_необходимая = 82,428 Н.
ответ:
Необходимая сила F_необходимая = 82,428 Н.