5. Какую надо приложить силу, чтобы держать под водой камень массой 30 кг, объемом 0,012 м³? Изобразите силы на рисунке графически.

Дано: Масса камня, (m = 30) кг Объем камня, (V = 0,012) м³ Плотность воды, (ρ_w = 1000) кг/м³ Ускорение свободного падения, (g = 9.8) м/с² Найти: Силу, (F), которую нужно приложить. Решение: 1. Определим силу тяжести, действующую на камень: (F_g = mg = 30 \text{ кг} \times 9.8 \text{ м/с}^2 = 294 \text{ Н}) 2. Определим архимедову силу, действующую на камень: (F_A = ρ_w V g = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 0.012 \text{ м}^3 \times 9.8 \text{ м/с}^2 = 117.6 \text{ Н}) 3. Чтобы удержать камень под водой, нужно приложить силу (F), которая уравновесит разницу между силой тяжести и архимедовой силой: (F = F_g - F_A = 294 \text{ Н} - 117.6 \text{ Н} = 176.4 \text{ Н}) Ответ: **176.4 Н** Силы, действующие на камень графически: На камень действуют три силы: - Сила тяжести (F_g), направленная вниз. - Архимедова сила (F_A), направленная вверх. - Приложенная сила (F), направленная вверх. ```html ``` Развёрнутый ответ: В первой задаче требуется объяснить, изменится ли архимедова сила, если брусок перевести из одного положения в другое. Архимедова сила зависит от объема погруженной части тела и плотности жидкости. Поскольку эти параметры не меняются, архимедова сила останется прежней. Во второй задаче нужно определить силу, необходимую для удержания камня под водой. Сначала рассчитывается сила тяжести, действующая на камень, затем архимедова сила. Разница между этими силами и есть та сила, которую нужно приложить, чтобы удержать камень под водой. График отображает эти силы в виде столбцов, где сила тяжести направлена вниз, а архимедова и приложенная силы - вверх.