3. Какая требуется сила, чтобы удержать под водой пробковый пояс массой 2 кг, объем которого 10 дм³?

Дано:

• Масса пробкового пояса (m): 2 кг
• Объем пояса (V): 10 дм³ = 0.01 м³
• Плотность воды (ρₒ): 1000 кг/м³
• g ≈ 10 Н/кг

Решение:

1. Сила тяжести (Fₜ):
• \( Fₜ = m · g = 2 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} = 20 \text{ Н} \)
2. Выталкивающая сила (сила Архимеда, Fₐ):
• \( Fₐ = \rhoₒ · g · V = 1000 \text{ кг/м}³ \cdot 10 \text{ Н/кг} \cdot 0.01 \text{ м}³ \)
• \( Fₐ = 100 \text{ Н} \)
3. Сила, чтобы удержать пояс (Fₙ):
• Так как выталкивающая сила больше силы тяжести (пробка плавает), чтобы удержать пояс под водой, нужно приложить силу, равную разнице между ними, направленную против выталкивающей силы.
• \( Fₙ = Fₐ - Fₜ = 100 \text{ Н} - 20 \text{ Н} = 80 \text{ Н} \)

Ответ: Требуется сила 80 Н.