Какую силу необходимо приложить, чтобы удерживать в воде брусок массой 270 граммов и объемом 30 кубических сантиметров?

Физика 7 класс Плавание и Архимедова сила сила удержание бруска масса 270 граммов объем 30 см³ физика 7 класс Архимедова сила плавание бруска давление в воде Закон Архимеда физические задачи Новый

Чтобы определить силу, необходимую для удержания бруска в воде, нужно учесть несколько факторов: вес бруска и архимедову силу, действующую на него. Давайте разберем это по шагам.

1. Определим вес бруска.

   Вес (или сила тяжести) бруска можно рассчитать по формуле:

   F_т = m * g

   где:

   • F_т - вес бруска (в ньютонах),
   • m - масса бруска (в килограммах),
   • g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).

   Масса бруска у нас 270 граммов, что равно 0.27 килограмма. Теперь подставим значения:

   F_т = 0.27 кг * 9.81 м/с² = 2.6457 Н.

2. Определим архимедову силу.

   Архимедова сила - это сила, с которой жидкость (вода) действует на брусок, и она равна весу вытесненной жидкости. Для этого используем формулу:

   F_а = V * ρ * g

   где:

   • F_а - архимедова сила (в ньютонах),
   • V - объем бруска (в кубических метрах),
   • ρ - плотность воды (примерно 1000 кг/м³),
   • g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).

   Объем бруска у нас 30 кубических сантиметров, что равно 0.00003 кубических метра. Теперь подставим значения:

   F_а = 0.00003 м³ * 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² = 0.2943 Н.

3. Определим силу, необходимую для удержания бруска.

   Чтобы удерживать брусок в воде, необходимо приложить силу, равную разнице между весом бруска и архимедовой силой:

   F_н = F_т - F_а.

   Подставим найденные значения:

   F_н = 2.6457 Н - 0.2943 Н = 2.3514 Н.

Таким образом, для удержания бруска в воде необходимо приложить силу примерно 2.35 Н.