Задача №494 Сборник задач по физике 7-9 классы А.В.Пёрышкина
Дано:
\(V=5.5\cdot {10}^{-3}\,{м}^{3}\)
\({\rho}_{в} = 1000\,{\text{кг/м}}^{3}\)
\(m = 15\,\text{кг}\)
\(g=9.81\,{\text{м/с}}^{2}\)
\(F=?\)
Решение:
Вес куска гранита массой \(15\) кг в воздухе
$${P}_{гр}=m \cdot g$$
$${P}_{гр}=15\,\text{кг}\cdot 9.81\,{\text{м/с}}^{2}=147.15\,Н$$
Сила Архимеда действующая на кусок гранита объёмом \(5.5\cdot {10}^{-3}\) м3 погружённый в воду
$${F}_{\text{Арх}}={\rho}_{в} \cdot g \cdot V$$
$${F}_{\text{Арх}}=1000\,{\text{кг/м}}^{3}\cdot 9.81\,{\text{м/с}}^{2}\cdot 5.5\cdot {10}^{-3}\,{м}^{3}=53.95\,Н$$
Сила, которую необходимо приложить, чтобы держать кусок гранита в воде
$$F={P}_{гр}-{F}_{\text{Арх}}$$
$$F=147.15\,Н-53.95\,Н=93.2\,Н$$
Ответ: чтобы удержать кусок гранита объёмом \(5.5\cdot {10}^{-3}\) м3 и массой \(15\) кг целиком погружённым в воду, необходимо приложить силу равную \(93.2\) Н.