Тело объемом 0.0075 м (в кубе) имеет массу 20 кг. Какая нужна сила, чтобы удержать это тело в воде?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы определить необходимую силу для удержания тела в воде, мы должны учесть архимедову силу.

Архимедова сила равна весу вытесненной телом жидкости и равна разности веса тела в воздухе и в воде.

Вес тела в воздухе равен его массе умноженной на ускорение свободного падения:
m1 = 20 кг
g = 9.81 м/с²
F1 = m1 g
F1 = 20 кг 9.81 м/с²
F1 = 196.2 Н

Объем тела:
V = 0.0075 м³

Плотность воды:
ρ = 1000 кг/м³

Масса вытесненной воды равна объему тела умноженному на плотность воды:
m2 = V ρ
m2 = 0.0075 м³ 1000 кг/м³
m2 = 7.5 кг

Вес вытесненной воды:
F2 = m2 g
F2 = 7.5 кг 9.81 м/с²
F2 = 73.65 Н

Теперь найдем необходимую силу для удержания тела в воде:
F = F2 - F1
F = 73.65 Н - 196.2 Н
F = -122.55 Н

Необходимая сила для удержания тела в воде составляет примерно -122.55 Н. Это означает, что тело будет всплывать и нужно будет прикладывать силу вниз, чтобы его удержать.