Пробковый пояс весом 20 Н имеет объём 10 $дм^{3}$. Какая требуется сила, чтобы удержать этот пояс полностью погружённым в воду? Как направлена эта сила?
Дано:
P = 20 Н;
V = 10 $дм^{3}$;
$ρ_{в} = 1000 кг/м^{3}$;
Найти:
F − ?
СИ:
V = 0,01 $м^{3}$.
Решение:
На пояс в воде действуют сила Архимеда (вверх), сила тяжести (вниз) и удерживающая сила (вниз).
Чтобы удержать пояс в воде должно выполняться условие:
$F_{A} = F_{тяж} + F$;
$F = F_{А} - F_{тяж}$;
$F_{A} = gρ_{в}V$;
$F_{тяж} = P$;
$F = gρ_{в}V - P$;
g = 9,8 Н/кг;
F = 9,8 * 1000 * 0,01 − 20 = 78 Н.
Ответ: 78 Н.