Для решения этой задачи нам нужно найти силу, которую необходимо приложить, чтобы приподнять глыбу мрамора в воде. Эта сила будет равна разнице между силой тяжести, действующей на глыбу, и выталкивающей силой (силой Архимеда), действующей на глыбу в воде.
1. Сила тяжести, действующая на глыбу:
Сила тяжести (F_т) равна произведению массы глыбы (m) на ускорение свободного падения (g).
[F_т = m cdot g]
Массу глыбы можно найти, умножив её плотность (\rho_{глыбы}) на объём (V).
[m = \rho_{глыбы} cdot V]
[m = 2700 , кг/м^3 cdot 1,5 , м^3 = 4050 , кг]
[F_т = 4050 , кг cdot 9,8 , м/с^2 = 39690 , Н]
2. Выталкивающая сила (сила Архимеда):
Выталкивающая сила (F_A) равна весу воды, вытесненной глыбой.
[F_A = \rho_ж cdot V cdot g]
[F_A = 1000 , кг/м^3 cdot 1,5 , м^3 cdot 9,8 , м/с^2 = 14700 , Н]
3. Необходимая сила для поднятия глыбы:
Необходимая сила (F) равна разнице между силой тяжести и выталкивающей силой.
[F = F_т - F_A]
[F = 39690 , Н - 14700 , Н = 24990 , Н]
4. Перевод в кН и округление до десятых:
[F = 24990 , Н = 24,99 , кН]
Округляем до десятых: (F \approx 25,0 , кН)
Ответ: Необходимо приложить силу (F \approx) 25,0 кН.