4. Одинаковая ли сила потребуется, чтобы удержать камень в воде и керосине? Почему?

Решение:

Нет, сила потребуется разная. Это связано с явлением выталкивающей силы (силы Архимеда).

Объяснение:

Выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости: \( F_{A} = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{тела} \), где \(\rho_{ж}\) — плотность жидкости, \(g\) — ускорение свободного падения, \(V_{тела}\) — объём погружённой части тела.

Плотность воды \(\rho_{вода} ≈ 1000 \text{ кг/м}^3\), а плотность керосина \(\rho_{керосин} ≈ 800 \text{ кг/м}^3\). Следовательно, плотность воды больше плотности керосина.

При одинаковом объёме камня, выталкивающая сила в воде будет больше, чем в керосине.

Сила, которую нужно приложить, чтобы удержать камень, равна разности между его весом и выталкивающей силой: \( F_{удерж} = F_{вес} - F_{A} \).

Так как \(F_{A}\) в воде больше, то \(F_{удерж}\) в воде будет меньше, чем в керосине. Значит, чтобы удержать камень в керосине, потребуется большая сила.

Ответ: Нет, в керосине потребуется большая сила, так как выталкивающая сила в керосине меньше, чем в воде.