ID: 00015570
Семиклассник Митя решил заняться дайвингом, но на первом занятии с большим трудом смог приподнять баллон с дыхательной смесью. Инструктор успокоил Митю, объяснив, что баллон «будет весить в воде меньше», и Митя с ним уже сможет справиться. Подскажите Мите, на сколько изменится сила, которую ему придётся прилагать для удержания баллона при его полном погружении под воду? Внешний объём баллона составляет 5 литров, плотность воды 1000\ \text{кг/м}^3. Ответ дайте в Ньютонах.
Источник: РЕШУ-ВПР
Дано:
V = 5 л = 0{,}005\ \text{м}^3 — объём баллона
\rho = 1000\ \text{кг/м}^3 — плотность воды
g = 10\ \text{Н/кг}
Найти: на сколько изменится сила удержания.
Решение:
В воздухе Митя держит баллон, прикладывая силу, равную весу баллона. Под водой на баллон снизу давит вода — появляется выталкивающая сила (сила Архимеда), которая часть веса берёт на себя. Поэтому держать становится легче ровно на эту выталкивающую силу.
Сначала переведём литры в кубометры: 5 л = 0{,}005\ \text{м}^3.
Выталкивающая сила:
F_A = \rho g V = 1000\ \text{кг/м}^3 \cdot 10\ \text{Н/кг} \cdot 0{,}005\ \text{м}^3 = 50\ \text{Н}
На столько и уменьшится нужная сила.
Ответ: 50 Н.