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}