Для решения этой задачи необходимо учитывать, что на бетонную плиту под водой действует выталкивающая сила (сила Архимеда), направленная вверх, и сила тяжести, направленная вниз. Чтобы удержать плиту, нужно приложить силу, равную разности между силой тяжести и силой Архимеда.
1. Рассчитаем силу тяжести, действующую на плиту:
\[F_\text{тяж} = mg\]
где (m) - масса плиты (720 кг), (g) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²).
\[F_\text{тяж} = 720 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 7056 \text{ Н}\]
2. Рассчитаем силу Архимеда:
\[F_\text{арх} = \rho_\text{воды} V_\text{плиты} g\]
где (\rho_\text{воды}) - плотность воды (1000 кг/м³), (V_\text{плиты}) - объем плиты, (g) - ускорение свободного падения.
Чтобы найти объем плиты, используем плотность бетона. Плотность бетона приблизительно 2400 кг/м³.
\[\rho_\text{бетона} = \frac{m}{V_\text{плиты}}\]
\[V_\text{плиты} = \frac{m}{\rho_\text{бетона}} = \frac{720 \text{ кг}}{2400 \text{ кг/м}^3} = 0.3 \text{ м}^3\]
Теперь рассчитаем силу Архимеда:
\[F_\text{арх} = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 0.3 \text{ м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 2940 \text{ Н}\]
3. Рассчитаем необходимую силу, чтобы удержать плиту:
\[F = F_\text{тяж} - F_\text{арх} = 7056 \text{ Н} - 2940 \text{ Н} = 4116 \text{ Н}\]
Ответ: 4116 Н