Решение
Дано:
$m = 0{,}2 \text{ кг}$ (масса водонепроницаемой коробки)
$F_A = 10 \text{ Н}$ (сила Архимеда)
$g = 10 \text{ м/с}^2$
Найти:
$T$ (сила натяжения нити) — ?
Решение:
Коробка полностью погружена в воду и привязана ниткой ко дну сосуда. Поскольку коробка покоится, сумма всех действующих на неё сил равна нулю.
На коробку действуют:
- сила Архимеда $F_A$ — направлена вверх (выталкивает);
- сила тяжести $mg$ — направлена вниз;
- сила натяжения нити $T$ — направлена вниз (нить тянет коробку ко дну).
Записываем второй закон Ньютона в проекции на ось $y$ (вверх):
$$F_A - mg - T = 0$$
Выражаем силу натяжения:
$$T = F_A - mg$$
Подставляем численные значения:
$$T = 10 - 0{,}2 \cdot 10 = 10 - 2 = 8 \text{ Н}$$
