Какую силу нужно приложить, чтобы удержать бетонную плиту массой 4,4 тонны и объемом 2 кубических метра в воде? Пожалуйста, помогите с объяснениями!

Физика 9 класс Тематика: Архимедова сила сила удержание бетонная плита масса объём вода физика Архимедова сила Плотность равновесие Новый

Для того чтобы определить силу, которую необходимо приложить, чтобы удержать бетонную плиту в воде, необходимо рассмотреть несколько физических понятий, таких как вес плиты, выталкивающая сила и равновесие сил.

Шаги для расчета:

1. Определение веса плиты: Вес плиты можно рассчитать по формуле:
• Вес (W) = масса (m) × ускорение свободного падения (g).

Ускорение свободного падения g примерно равно 9,81 м/с². Масса плиты равна 4,4 тонны, что соответствует 4400 кг.

Таким образом, вес плиты:

• W = 4400 кг × 9,81 м/с² = 43164 Н (ньютонов).
2. Определение объема плиты: Объем плиты составляет 2 кубических метра (м³). Это значение будет использовано для определения выталкивающей силы.
3. Определение выталкивающей силы: Выталкивающая сила (Fвыт) определяется по принципу Архимеда и равна весу вытесненной жидкости. Формула для вычисления выталкивающей силы:
• Fвыт = объем (V) × плотность воды (ρ) × g.

Плотность воды примерно равна 1000 кг/м³. Таким образом, выталкивающая сила будет:

• Fвыт = 2 м³ × 1000 кг/м³ × 9,81 м/с² = 19620 Н.
4. Определение необходимой силы для удержания плиты: Чтобы удержать плиту в воде, необходимо приложить силу, равную разнице между весом плиты и выталкивающей силой:
• F = W - Fвыт.

Подставляем значения:

• F = 43164 Н - 19620 Н = 23544 Н.

Итак, для удержания бетонной плиты массой 4,4 тонны и объемом 2 кубических метра в воде необходимо приложить силу примерно 23544 Н.