Задача №649 Сборник задач по физике Лукашика и Ивановой
Дано:
\(m=0.08\,\text{кг}\)
\({\rho}_{д}=240\,\frac{\text{кг}}{{\text{м}}^{3}}\)
\({\rho}_{в} = 1000\,\frac{\text{кг}}{{\text{м}}^{3}}\)
\(g=9.81\,\frac{\text{м}}{{\text{с}}^{2}}\)
\(F=?\)
Решение:
Объём куска пробкового дерева
$$V=\frac{m}{{\rho}_{д}}$$
$$V=\frac{0.08\,\text{кг}}{240\,\frac{\text{кг}}{{\text{м}}^{3}}}=3.33\cdot {10}^{-4}\,{м}^{3}$$
Сила Архимеда, действующая на кусок пробкового дерева
$${F}_{Арх}={\rho}_{в} \cdot g \cdot V$$
$${F}_{Арх}=1000\,\frac{\text{кг}}{{\text{м}}^{3}}\cdot 9.81\,\frac{\text{м}}{{\text{с}}^{2}} \cdot 3.33\cdot {10}^{-4}\,{м}^{3}=3.27\,Н$$
Приложенная сила
$$F={F}_{Арх}-m \cdot g$$
$$F=3.27\,Н-0.08\,\text{кг} \cdot 9.81\,\frac{\text{м}}{{\text{с}}^{2}}=2.485\,Н$$
Ответ: чтобы удержать под водой кусок пробкового дерева, массой \(0.08\) кг, необходимо приложить силу \(2.485\) Н.