Какую силу необходимо приложить, чтобы удержать кусок гранита объемом 5,5 дециметров кубических и массой 15 килограмм, полностью погруженным в пруд? Пожалуйста, объясните, как решать эту задачу и откуда берется ответ.

Физика 8 класс Тематика: Архимедова сила сила удержание кусок гранита объём масса пруд физика 8 класс Архимедова сила решение задачи Новый

Чтобы определить силу, необходимую для удержания куска гранита, погруженного в воду, нам нужно учитывать несколько факторов: вес самого гранита и архимедову силу, действующую на него.

Шаг 1: Определение веса гранита

Вес (сила тяжести) тела можно рассчитать по формуле:

F_т = m * g

где:

• F_т - вес (сила тяжести) в ньютонах (Н),
• m - масса тела в килограммах (кг),
• g - ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с².

В нашем случае масса гранита m = 15 кг. Подставляем значения:

F_т = 15 кг * 9,8 м/с² = 147 Н.

Шаг 2: Определение архимедовой силы

Архимедова сила - это сила, с которой жидкость (в нашем случае вода) действует на тело, полностью погруженное в нее. Она равна весу вытесненной телом жидкости. Архимедова сила рассчитывается по формуле:

F_а = V * ρ * g

где:

• F_а - архимедова сила в ньютонах (Н),
• V - объем тела, погруженного в жидкость, в кубических метрах (м³),
• ρ - плотность жидкости (для воды ρ ≈ 1000 кг/м³),
• g - ускорение свободного падения, примерно равное 9,8 м/с².

Объем гранита V = 5,5 дм³ = 0,0055 м³ (так как 1 дм³ = 0,001 м³). Подставляем значения:

F_а = 0,0055 м³ * 1000 кг/м³ * 9,8 м/с² = 54,9 Н.

Шаг 3: Определение силы, необходимой для удержания гранита

Чтобы удержать гранит в воде, мы должны приложить силу, равную разности между весом гранита и архимедовой силой:

F = F_т - F_а.

Подставляем значения:

F = 147 Н - 54,9 Н = 92,1 Н.

Ответ: Чтобы удержать кусок гранита объемом 5,5 дециметров кубических и массой 15 килограмм, необходимо приложить силу примерно 92,1 Н.