Для решения этой задачи необходимо учесть две силы: силу тяжести, действующую на пробковый пояс, и архимедову силу, действующую на него. Сила, которую нужно приложить, чтобы удержать пояс под водой, должна уравновешивать разницу между архимедовой силой и силой тяжести.
Переведем объем пояса из дм³ в м³:
$10 дм^3 = 10 \cdot 10^{-3} м^3 = 0.01 м^3$
Сила тяжести ( F_т ) рассчитывается по формуле:
$F_т = m \cdot g$,
где:
* ( m ) – масса пояса (2 кг).
* ( g ) – ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²).
$F_т = 2 кг \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} = 19.6 H$
Архимедова сила ( F_A ) рассчитывается по формуле:
$F_A = \rho_{воды} \cdot V_{пояса} \cdot g$,
где:
* ( \rho_{воды} ) – плотность воды (1000 кг/м³).
* ( V_{пояса} ) – объем пояса (0,01 м³).
* ( g ) – ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²).
$F_A = 1000 \frac{кг}{м^3} \cdot 0.01 м^3 \cdot 9.8 \frac{м}{с^2} = 98 H$
Сила, необходимая для удержания пояса под водой ( F ), равна разнице между архимедовой силой и силой тяжести:
$F = F_A - F_т = 98 H - 19.6 H = 78.4 H$
Ответ: Требуется сила 78,4 Н, чтобы удержать пробковый пояс под водой.
Убрать каракули