Question

На камінь, масою 20 кг, у воді діє виштовхувальна сила
50 Н. Яку силу треба прикласти до каменя, щоб рівномірно піднімати його у воді?
ПЖПЖП СРОЧНО ОЧЕНЬ 50баллов

Answer 1

180 Н.

.ю.................................

Answer 2

Знаючи масу каменю та силу виштовхування у воді, ми можемо визначити вагу каменю, використовуючи другий закон Ньютона: F = ma, де F - сила, m - маса, а a - прискорення.

$$F = ma \Rightarrow m = \frac{F}{a}$$

Вода створює підтримуючу силу на камінь, що дорівнює вазі каменю, використовуючи закон Архімеда: $F_{\text{А}} = \rho_{\text{р}} V g$, де $\rho_{\text{р}}$ - щільність рідини, $V$ - об'єм каменю, а $g$ - прискорення вільного падіння.

$$F_{\text{А}} = \rho_{\text{р}} V g = m_{\text{к}} g$$

Тому, знаючи вагу каменю та підтримуючу силу води, ми можемо визначити силу, яку необхідно застосувати, щоб піднімати камінь у воді з рівномірною швидкістю.

$$F_{\text{п}} = F_{\text{в}} + m_{\text{к}} g$$

де $F_{\text{п}}$ - потрібна сила для підняття каменю, $F_{\text{в}}$ - підтримуюча сила води, $m_{\text{к}}$ - маса каменю, а $g$ - прискорення вільного падіння.

Підставляючи відповідні значення, ми отримуємо:

$$F_{\text{п}} = 50 \text{ Н} + 20 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 294 \text{ Н}$$

Отже, потрібно прикласти силу 294 Н, щоб рівномірно піднімати камінь масою 20 кг у воді.