Когда баллон полностью погружен в воду, на него начинает действовать выталкивающая сила, равная весу вытесненной им воды (закон Архимеда). Эта сила уменьшает вес баллона, и Мите потребуется меньше усилий, чтобы его удерживать.
1. Найдём объем баллона в м³:
Так как 1 литр = 0.001 м³, то 5 литров = 0.005 м³.
2. Рассчитаем выталкивающую (архимедову) силу:
Формула для выталкивающей силы: (F_A = \rho_{воды} cdot V_{погруженной части} cdot g), где:
- (\rho_{воды}) = плотность воды = 1000 кг/м³
- (V_{погруженной части}) = объем погруженной части (в данном случае весь объем баллона) = 0.005 м³
- (g) = ускорение свободного падения ≈ 9.8 м/с²
Подставляем значения:
(F_A = 1000 \frac{кг}{м^3} cdot 0.005 м^3 cdot 9.8 \frac{м}{с^2} = 49 Н)
Таким образом, сила, которую Мите придется прилагать для удержания баллона, уменьшится на 49 Ньютонов, так как выталкивающая сила поддерживает баллон.