4. Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой 30 кг, объем которого 0,012 м³?

Дано:

• Масса камня m = 30 кг
• Объем камня V = 0,012 м³
• Плотность воды ρ_воды = 1000 кг/м³
• Ускорение свободного падения g ≈ 10 м/с²

Найти:

• Силу, которую нужно приложить F_прилож

Решение:

1. Найдем вес камня в воздухе: P = m ⋅ g = 30 кг ⋅ 10 м/с² = 300 Н
2. Найдем Архимедову силу, действующую на камень: F_A = ρ_воды ⋅ g ⋅ V = 1000 кг/м³ ⋅ 10 м/с² ⋅ 0,012 м³ = 120 Н
3. Сила, которую нужно приложить, равна разности веса камня в воздухе и Архимедовой силы: F_прилож = P - F_A
4. Вычисляем: F_прилож = 300 Н - 120 Н = 180 Н

Ответ: Чтобы поднять камень под водой, надо приложить силу 180 Н.