Работа и Мощность — Задание Физика 8 Класс №00050692

Мяч всплывает, потому что вода выталкивает его вверх силой Архимеда. Эта сила направлена вверх, и мяч тоже движется вверх, значит, она совершает работу. Пока мяч целиком под водой, сила Архимеда не меняется: она зависит от объёма погружённой части, а в воде весь мяч.

Сначала переводим объём в кубометры: в $1\text{ м}^3$ тысяча кубических дециметров, поэтому $3\text{ дм}^3 = 0{,}003\text{ м}^3$.

Выталкивающая сила по закону Архимеда:

$$F_{\text{А}} = \rho_{\text{ж}} g V = 1000\cdot 10\cdot 0{,}003 = 30\text{ Н}.$$

Эта сила действовала на пути $1{,}5\text{ м}$ вверх, вдоль себя. Работа:

$$A = F_{\text{А}}\cdot s = 30\cdot 1{,}5 = 45\text{ Дж}.$$

Заметь, масса мяча здесь не нужна: на мяч действует ещё и сила тяжести, но у неё своя работа, а выталкивающая сила от массы мяча не зависит. Проверим себя другим путём: сила Архимеда равна весу вытесненной воды. Мяч вытесняет $3$ литра воды, масса этой воды $3\text{ кг}$, её вес $30\text{ Н}$. Та же сила, а значит, и работа та же.