3. Брусок массой 300 г плавает в воде, как показано на рисунке. а) Чему равна действующая на брусок выталкивающая сила? б) Чему равна плотность бруска? в) Чему равен объём бруска?

a) Так как брусок плавает в воде, выталкивающая сила равна весу бруска. Вес бруска равен силе тяжести, действующей на брусок: \[F_{тяж} = mg = 0.3 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 2.94 \text{ Н}\] Следовательно, выталкивающая сила равна 2.94 Н. б) Чтобы найти плотность бруска, сначала найдем его объем. Так как брусок плавает, объем вытесненной воды равен объему погруженной части бруска. Выталкивающая сила равна весу вытесненной воды: \[F_{выт} = ρ_{воды} \cdot g \cdot V_{выт}\] Отсюда можно найти объем вытесненной воды (и погруженной части бруска): \[V_{выт} = \frac{F_{выт}}{ρ_{воды} \cdot g} = \frac{2.94 \text{ Н}}{1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2} = 0.0003 \text{ м}^3 = 300 \text{ см}^3\] Теперь можно найти плотность бруска: \[ρ_{бруска} = \frac{m}{V} = \frac{300 \text{ г}}{300 \text{ см}^3} = 1 \text{ г/см}^3 = 1000 \text{ кг/м}^3\] в) Объем бруска равен объему вытесненной воды, то есть 300 см³. Ответ: а) \(F_{выт} = 2.94 \text{ Н}\) б) \(ρ_{бруска} = 1000 \text{ кг/м}^3\) в) \(V_{бруска} = 300 \text{ см}^3\)