Для удержания груза под водой необходимо приложить силу, которая компенсирует восходящую силу Архимеда. Когда тело погружается в жидкость, на него начинает действовать выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости.
Формула для выталкивающей силы, или силы Архимеда, выглядит так:
[ F_A = \rho \cdot g \cdot V ]
- ( F_A ) — сила Архимеда
- ( \rho ) — плотность жидкости
- ( g ) — ускорение свободного падения
- ( V ) — объем погруженной части тела
Для нашего груза:
- масса груза: 40 кг
- объем груза: 0.014 м³
- плотность воды: приближённо 1000 кг/м³
- ускорение свободного падения: 9.81 м/с²
Сила тяжести, действующая на груз, равна:
[ F_G = m \cdot g = 40 \cdot 9.81 \approx 392.4 \text{ Н} ]
Сила Архимеда будет равна:
[ F_A = 1000 \cdot 9.81 \cdot 0.014 \approx 137.34 \text{ Н} ]
Чтобы удержать груз под водой, необходимо приложить дополнительную силу, равную разнице между силой тяжести и силой Архимеда:
[ F_{additional} = F_G - F_A = 392.4 - 137.34 \approx 255.06 \text{ Н} ]
Следовательно, для удержания груза под водой нужно приложить примерно 255.06 Н.
Категория: Физика
Теги: гидростатика, механика, архимедова сила