№3. Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой 30кг, объем которого Анализ задачи. 0,012м³. 1. Какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость? Куда они направлены? 2. Где находится камень? 3. Что можно сказать о силах тяжести и Архимеда в этом случае? 4. Что необходимо сделать с камнем? 5. Куда будет направлена сила, которую необходимо приложить к камню, для того чтобы его поднять? 6. Как же её найти? Чему равна равнодействующая двух сил, направленных по одной в противоположные стороны?

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Определяем силу тяжести, действующую на камень.

   Сила тяжести (\(F_\text{тяж}\)) рассчитывается как произведение массы (m) на ускорение свободного падения (g), где g ≈ 9.8 м/с².

   \[F_\text{тяж} = m \cdot g = 30 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 294 \text{ Н}\]
2. Шаг 2: Определяем архимедову силу, действующую на камень.

   Архимедова сила (\(F_\text{арх}\)) рассчитывается как произведение плотности жидкости (\(\rho_\text{воды}\)), объема вытесненной жидкости (V), который равен объему камня, и ускорения свободного падения (g), где \(\rho_\text{воды}\) ≈ 1000 кг/м³.

   \[F_\text{арх} = \rho_\text{воды} \cdot V \cdot g = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 0.012 \text{ м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 117.6 \text{ Н}\]
3. Шаг 3: Рассчитываем силу, необходимую для поднятия камня.

   Сила, которую нужно приложить (\(F\)), равна разности между силой тяжести и архимедовой силой.

   \[F = F_\text{тяж} - F_\text{арх} = 294 \text{ Н} - 117.6 \text{ Н} = 176.4 \text{ Н}\]

Ответ: 176.4 Н