629. Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объемом 0,72 м³, а будучи погруженным в воду целиком — 0,9 м³. Определите выталкивающие силы, действующие на брусок. Объясните, почему различны эти силы.

Объяснение:

Выталкивающая сила (сила Архимеда) рассчитывается по формуле: $$F_A = ho imes g imes V_{погр}$$, где:

• $$ ho$$ — плотность жидкости;
• $$g$$ — ускорение свободного падения (приблизительно $$9.8 ext{ м/с}^2$$);
• $$V_{погр}$$ — объем погруженной части тела.

Расчет для плавающего бруска:

В этом случае брусок плавает, то есть его вес равен выталкивающей силе. Объем погруженной части $$V_{погр1} = 0.72 ext{ м}^3$$.

Выталкивающая сила $$F_{A1} = ho_{воды} imes g imes 0.72 ext{ м}^3$$.

Расчет для полностью погруженного бруска:

Когда брусок погружен полностью, объем погруженной части равен объему самого бруска, $$V_{погр2} = 0.9 ext{ м}^3$$.

Выталкивающая сила $$F_{A2} = ho_{воды} imes g imes 0.9 ext{ м}^3$$.

Вывод:

Поскольку $$V_{погр2} > V_{погр1}$$, то и выталкивающая сила $$F_{A2} > F_{A1}$$. Таким образом, выталкивающие силы различны, потому что различен объем погруженной части бруска в воду.

Ответ: Выталкивающая сила для полностью погруженного бруска больше, чем для плавающего.