Какую силу необходимо приложить, чтобы удержать в воде стальной рельс объемом 0,7 м3? Плотность воды составляет 1000 кг/м3, а плотность стали – 7800 кг/м3.

Физика 10 класс Плавание и Архимедова сила сила удержания стальной рельс объем 0,7 м3 плотность воды плотность стали физика расчет силы гидростатическое давление Новый

Для того чтобы определить силу, необходимую для удержания стального рельса в воде, нужно учитывать принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной этой жидкостью массы.

Шаги решения:

1. Рассчитаем массу вытесненной воды:
• Объем рельса V = 0,7 м³.
• Плотность воды ρ_вода = 1000 кг/м³.
• Масса вытесненной воды (m_вода) = V * ρ_вода = 0,7 м³ * 1000 кг/м³ = 700 кг.
2. Рассчитаем вес вытесненной воды:
• Вес вытесненной воды (F_вода) = m_вода * g, где g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения).
• F_вода = 700 кг * 9,81 м/с² = 6867 Н.
3. Рассчитаем массу рельса:
• Плотность стали ρ_сталь = 7800 кг/м³.
• Масса рельса (m_рельс) = V * ρ_сталь = 0,7 м³ * 7800 кг/м³ = 5460 кг.
4. Рассчитаем вес рельса:
• Вес рельса (F_рельс) = m_рельс * g.
• F_рельс = 5460 кг * 9,81 м/с² = 53671,8 Н.
5. Определим силу, необходимую для удержания рельса:
• Сила, которую нужно приложить (F_приложенная) = F_рельс - F_вода.
• F_приложенная = 53671,8 Н - 6867 Н = 46804,8 Н.

Таким образом, чтобы удержать стальной рельс объемом 0,7 м³ в воде, необходимо приложить силу примерно 46805 Н.