Гидростатика — Задание 22 ЕГЭ по физике №00001173

Дано:

$m = 1{,}5 \text{ кг}$, $V = 10^{-3} \text{ м}^3$, $\rho_{\text{кер}} = 800 \text{ кг/м}^3$, $g = 10 \text{ м/с}^2$

Найти:

$T$ — модуль силы натяжения нити

Решение:

На груз действуют три силы: сила тяжести $mg$ (вниз), сила натяжения нити $T$ (вверх), сила Архимеда $F_A$ (вверх). Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось $y$ (равновесие):

$$T + F_A - mg = 0$$

Отсюда:

$$T = mg - F_A$$

Сила Архимеда:

$$F_A = \rho_{\text{кер}} \cdot g \cdot V$$

Подставляем:

$$T = mg - \rho_{\text{кер}} g V = 1{,}5 \cdot 10 - 800 \cdot 10 \cdot 10^{-3}$$

$$T = 15 - 8 = 7 \text{ Н}$$

Сила натяжения нити равна $7 \text{ Н}$.