2. Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет во- колем ду объёмом 0,72 м³, а погружённый в воду целиком 0,9 м³. Определите выталкивающие силы, действующие на брусок в обоих случаях. Объясните, почему эти силы различны.

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться законом Архимеда. Сила Архимеда равна весу жидкости, вытесненной телом.

1. Рассмотрим первый случай, когда брусок плавает на воде и вытесняет объем 0,72 м³.

Плотность воды $$ \rho_\text{воды} = 1000 \text{ кг/м}^3 $$.

Сила Архимеда в первом случае:

$$ F_\text{A1} = \rho_\text{воды} \cdot V_\text{вытесн1} \cdot g $$, где $$ V_\text{вытесн1} $$ - объем вытесненной воды, $$ g = 9,8 \text{ м/с}^2 $$ - ускорение свободного падения.

$$ F_\text{A1} = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 0,72 \text{ м}^3 \cdot 9,8 \text{ м/с}^2 = 7056 \text{ Н} $$.

2. Рассмотрим второй случай, когда брусок полностью погружен в воду и вытесняет объем 0,9 м³.

Сила Архимеда во втором случае:

$$ F_\text{A2} = \rho_\text{воды} \cdot V_\text{вытесн2} \cdot g $$, где $$ V_\text{вытесн2} $$ - объем вытесненной воды.

$$ F_\text{A2} = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 0,9 \text{ м}^3 \cdot 9,8 \text{ м/с}^2 = 8820 \text{ Н} $$.

3. Объяснение различия сил.

Силы различны, потому что в первом случае брусок плавает, вытесняя только часть своего объема, а во втором случае он полностью погружен в воду, вытесняя весь свой объем. Сила Архимеда зависит от объема вытесненной жидкости: чем больше объем вытесненной жидкости, тем больше сила Архимеда.

Ответ: Выталкивающая сила в первом случае 7056 Н, во втором случае 8820 Н. Силы различны, так как в первом случае брусок вытесняет 0,72 м³ воды, а во втором 0,9 м³.