Какой усилие необходимо приложить и в каком направлении, чтобы полностью погрузить в воду пробковый пояс весом 20

Тема вопроса: Плавучесть и Архимедов закон

Разъяснение: Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать Архимедов закон, который говорит, что на каждое тело, погруженное в жидкость, действует всплывающая сила, равная весу вытесненной жидкости. Таким образом, чтобы полностью погрузить в воду пробковый пояс весом 20 н, мы должны приложить усилие, равное весу вытесненной жидкости.

По объему пояса 10 дм3, мы можем найти массу вытесненной жидкости, используя плотность воды. Плотность воды равна 1 г/см3 или 1000 кг/м3. Таким образом, масса вытесненной жидкости будет:

масса = плотность × объем = 1000 кг/м3 × 10 дм3 = 10000 кг

Масса равна весу, поэтому вес вытесненной жидкости также равен 10000 кг или 10000 Н (1 кг соответствует 1 Н усилия). Следовательно, чтобы полностью погрузить пробковый пояс в воду, необходимо приложить усилие весом 10000 Н вверх.

Демонстрация: Какой усилие необходимо приложить и в каком направлении, чтобы полностью погрузить в воду пробковый пояс весом 30 Н с объемом 15 дм3?

Совет: Для лучшего понимания Архимедова закона и плавучести, рекомендуется провести дополнительные практические эксперименты или наблюдения, используя различные материалы и жидкости. Это поможет закрепить понятие и увидеть прямое применение данного закона.

Задача для проверки: Какой усилие необходимо приложить и в каком направлении, чтобы полностью погрузить в воду железный цилиндр весом 50 Н с объемом 100 см3? (Плотность железа - 7,8 г/см3)