Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой камень массой 30 кг, объем которого 0,012 м³?

Для решения этой задачи нам потребуется знание нескольких физических концепций: сила тяжести, выталкивающая сила (сила Архимеда) и результирующая сила. Сила, которую нужно приложить, чтобы поднять камень под водой, будет равна разнице между силой тяжести, действующей на камень, и выталкивающей силой Архимеда, действующей на камень, находящийся в воде. 1. **Сила тяжести (\(F_\text{тяж}\))**: Это сила, с которой камень притягивается к Земле. Она рассчитывается как произведение массы камня на ускорение свободного падения (\(g \approx 9.8 \text{ м/с}^2\)). \[F_\text{тяж} = m \cdot g\] где \(m = 30 \text{ кг}\) (масса камня). \[F_\text{тяж} = 30 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 294 \text{ Н}\] 2. **Выталкивающая сила (\(F_\text{арх}\))**: Это сила, с которой вода выталкивает камень. Она равна весу воды в объеме камня. Рассчитывается как произведение плотности воды (\(\rho_\text{воды} \approx 1000 \text{ кг/м}^3\)), объема камня (\(V\)) и ускорения свободного падения (\(g\)). \[F_\text{арх} = \rho_\text{воды} \cdot V \cdot g\] где \(V = 0.012 \text{ м}^3\) (объем камня). \[F_\text{арх} = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 0.012 \text{ м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 117.6 \text{ Н}\] 3. **Необходимая сила (\(F\))**: Это сила, которую нужно приложить, чтобы поднять камень под водой. Она равна разнице между силой тяжести и выталкивающей силой. \[F = F_\text{тяж} - F_\text{арх}\] \[F = 294 \text{ Н} - 117.6 \text{ Н} = 176.4 \text{ Н}\] Таким образом, чтобы поднять камень под водой, необходимо приложить силу примерно в **176.4 Н**.