Вопрос:

Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объёмом 0,72 м³, а погружённый в воду целиком — 0,9 м³. Определите выталкивающие силы, действующие на брусок в том и другом случае. Объясните, почему эти силы различны.

Фотография

Ответ ассистента

Для решения задачи воспользуемся законом Архимеда: $F_A = \rho g V_{погр}$, где $\rho$ — плотность жидкости (для воды $1000\text{ кг/м}^3$), $g \approx 10\text{ Н/кг}$ — ускорение свободного падения, $V_{погр}$ — объём погружённой части тела (равен объёму вытесненной воды). 1. Найдём выталкивающую силу для плавающего бруска ($V_1 = 0,72\text{ м}^3$): $F_{A1} = 1000 \cdot 10 \cdot 0,72 = 7200\text{ Н}$. 2. Найдём выталкивающую силу для полностью погружённого бруска ($V_2 = 0,9\text{ м}^3$): $F_{A2} = 1000 \cdot 10 \cdot 0,9 = 9000\text{ Н}$. **Объяснение:** Выталкивающая сила прямо пропорциональна объёму погружённой части тела. В первом случае брусок плавает на поверхности, и в воду погружена только часть его объёма, необходимая для уравновешивания силы тяжести. Во втором случае брусок удерживают под водой целиком, поэтому объём вытесненной воды равен полному объёму бруска, что приводит к увеличению силы Архимеда. **Ответ:** $7200\text{ Н}$; $9000\text{ Н}$.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи