Какая требуется сила,чтобы удержать под водой пробковый пояс массой 2 кг,объем которого 10 дм^3?
С Дано и СИ! ПРошу!
Какая требуется сила,чтобы удержать под водой пробковый пояс массой 2 кг,объем которого 10 дм^3?
С Дано и СИ! ПРошу!
Для решения этой задачи нам нужно учесть силы, действующие на пробковый пояс под водой. Основные силы — это сила тяжести, действующая на пояс, и выталкивающая сила Архимеда, также известная как архимедова сила. Сила, которую нужно приложить, чтобы удержать пояс под водой, будет разностью между этими двумя силами.
Дано:
Решение:
Сила тяжести, действующая на пояс: [ F_{\text{тяж}} = m \cdot g = 2 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 19.62 \, \text{Н} ]
Выталкивающая сила Архимеда: Архимедова сила равна весу жидкости, вытесненной объектом. Для её расчёта используем формулу: [ F_{\text{арх}} = \rho \cdot V \cdot g = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0.01 \, \text{м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 98.1 \, \text{Н} ]
Сила, необходимая для удержания пояса под водой: Чтобы удержать пояс под водой, приложенная сила должна компенсировать разницу между выталкивающей силой и силой тяжести: [ F{\text{необх}} = F{\text{арх}} - F_{\text{тяж}} = 98.1 \, \text{Н} - 19.62 \, \text{Н} = 78.48 \, \text{Н} ]
Таким образом, чтобы удержать пробковый пояс под водой, требуется приложить силу величиной ( 78.48 ) Н.
Дано: масса пробкового пояса m = 2 кг, объем V = 10 дм^3 = 0,01 м^3, ускорение свободного падения g = 9,81 м/с^2.
Для того чтобы удержать под водой пробковый пояс, необходимо преодолеть силу Архимеда, которая действует на него. Сила Архимеда равна весу жидкости, вытесненной погружаемым телом, и равна величине плотности жидкости ρ, ускорения свободного падения g и объема погруженного тела V, умноженных друг на друга: F_A = ρ V g.
Плотность пробки р = 240 кг/м^3 (плотность пробки), поэтому сила Архимеда будет F_A = 240 кг/м^3 0,01 м^3 9,81 м/с^2 = 23,52 Н.
Таким образом, чтобы удержать под водой пробковый пояс массой 2 кг, требуется сила, равная силе Архимеда, то есть 23,52 Н.
