Вопрос:

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

Ответ:

Дано: \(V_1=0.72\) м³ — объём вытесненной воды при плавании; \(V_2=0.9\) м³ — объём вытесненной воды при полном погружении; \(\rho_{\text{воды}}=1000\) кг/м³; \(g\approx10\) Н/кг.

По закону Архимеда:

\[F_A=\rho gV.\]

При плавании бруска:

\[F_{A1}=1000\cdot10\cdot0.72=7200\text{ Н}.\]

При полном погружении:

\[F_{A2}=1000\cdot10\cdot0.9=9000\text{ Н}.\]

Силы различны, потому что при плавании брусок погружён в воду не полностью и вытесняет только \(0.72\) м³ воды. При полном погружении он вытесняет весь свой объём — \(0.9\) м³. Архимедова сила прямо пропорциональна объёму вытесненной жидкости.

Ответ: при плавании — \(7200\) Н; при полном погружении — \(9000\) Н.