11. Какая требуется сила, чтобы удержать в воде медный брусок объемом 0,03 м³?

Дано: * Объем бруска ( V = 0.03 \text{ м}^3 ) * Плотность меди ( \rho_{\text{меди}} = 8900 \text{ кг/м}^3 ) (из таблицы) * Плотность воды ( \rho_{\text{воды}} = 1000 \text{ кг/м}^3 ) (из таблицы) Найти: Силу ( F ), необходимую для удержания бруска в воде. Решение: Чтобы удержать брусок в воде, нужно компенсировать разницу между силой тяжести и выталкивающей силой (силой Архимеда). 1. Сила тяжести, действующая на брусок: \[ F_{\text{тяж}} = m g = \rho_{\text{меди}} V g \] где ( g ) – ускорение свободного падения (примем ( g = 10 \text{ м/с}^2 ) ). 2. Выталкивающая сила (сила Архимеда), действующая на брусок: \[ F_{\text{арх}} = \rho_{\text{воды}} V g \] 3. Сила, необходимая для удержания бруска: \[ F = F_{\text{тяж}} - F_{\text{арх}} = \rho_{\text{меди}} V g - \rho_{\text{воды}} V g = V g (\rho_{\text{меди}} - \rho_{\text{воды}}) \] Подставим значения: \[ F = 0.03 \text{ м}^3 \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot (8900 \text{ кг/м}^3 - 1000 \text{ кг/м}^3) = 0.03 \cdot 10 \cdot 7900 = 2370 \text{ Н} \] Ответ: Требуется сила 2370 Н.