ID: 00019362
Глыба мрамора объёмом 1\ \text{м}^3 лежит на дне реки. Какую силу необходимо приложить, чтобы приподнять её в воде? Каков её вес в воздухе?
Источник: сборник задач (физика 7)
Дано:
V=1\ \text{м}^3 — объём глыбы;
\rho_{\text{м}}=2700\ \text{кг/м}^3 — плотность мрамора;
\rho_{\text{в}}=1000\ \text{кг/м}^3 — плотность воды;
g=10\ \text{Н/кг}.
Найти: F — силу для подъёма в воде; P_0 — вес в воздухе.
Решение. Масса глыбы: m=\rho_{\text{м}}V=2700\cdot1=2700\ \text{кг}.
Вес в воздухе:
P_0=mg=2700\cdot10=27\,000\ \text{Н}=27\ \text{кН}.
В воде глыбе помогает выталкивающая сила F_A=\rho_{\text{в}}gV=1000\cdot10\cdot1=10\,000\ \text{Н}=10\ \text{кН}. Чтобы приподнять глыбу в воде, нужно приложить силу, равную весу за вычетом архимедовой силы:
F=P_0-F_A=27\,000-10\,000=17\,000\ \text{Н}=17\ \text{кН}.
Ответ: в воде нужна сила 17\ \text{кН}, вес в воздухе 27\ \text{кН}.
Сила, чтобы приподнять глыбу в воде, — 17\ \text{кН}; вес глыбы в воздухе — 27\ \text{кН}.