ID: 00019215
Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объёмом $0{,}72$ м³, а погружённый в воду целиком — $0{,}9$ м³. Определите выталкивающие силы, действующие на брусок в обоих случаях. Объясните, почему эти силы различны.
Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина
Дано:
$V_1=0{,}72$ м³ (брусок плавает)
$V_2=0{,}9$ м³ (брусок целиком в воде)
$\rho_{\text{в}}=1000$ кг/м³, $g=10$ Н/кг
Найти: $F_{A1}$, $F_{A2}$.
Решение: сила Архимеда равна весу вытесненной воды: $F_A=\rho_{\text{в}} g V_{\text{погр}}$.
$$F_{A1}=1000\cdot 10\cdot 0{,}72 = 7200\ \text{Н}.$$
$$F_{A2}=1000\cdot 10\cdot 0{,}9 = 9000\ \text{Н}.$$
Силы разные, потому что во втором случае в воду погружён больший объём — больше вытесненной воды, больше выталкивающая сила.
Ответ: $F_{A1}=7200$ Н, $F_{A2}=9000$ Н.
Силы Архимеда: при плавании $7200$ Н, при полном погружении $9000$ Н. Силы разные, потому что выталкивающая сила зависит от объёма вытесненной воды (погружённой части), а он во втором случае больше.