|
|
|
Вода — одно из самых распространенных веществ на Земле, и она обладает уникальными свойствами. Одно из таких свойств — плавучесть. Когда предмет помещается в воду, на него действует сила Архимеда, которая поддерживает его на плаву. Для того чтобы удержать камень в воде, необходимо приложить силу, равную силе Архимеда, превышающую его вес.
Сила Архимеда и плавучесть
Сила Архимеда — это сила, действующая на тело, погруженное в жидкость или газ. Она направлена вверх и равна весу жидкости или газа, вытесненного погруженным телом. Другими словами, сила Архимеда равна силе, с которой жидкость или газ поддерживают погруженное тело на плаву.
Для того чтобы удержать камень в воде, необходимо приложить силу, равную его весу, и еще некоторую дополнительную силу, чтобы превысить силу Архимеда. В данном случае, вес камня составляет 100 Н, так что для его удержания в воде необходимо приложить силу, превышающую 100 Н.
|
|
|
Практический пример
Давайте рассмотрим практический пример. Пусть у нас есть камень весом 100 Н и плотностью 2,5 г/см³. Плотность камня можно определить, разделив его массу на его объем. В данном случае, плотность камня составляет 2,5 г/см³.
Чтобы определить объем камня, необходимо разделить его массу на его плотность. В данном случае, объем камня будет равен 40 см³ (100 г / 2,5 г/см³).
Теперь мы можем использовать объем камня, чтобы определить объем воды, которую он вытесняет. По закону Архимеда, объем воды, вытесняемой погруженным телом, равен его объему. Таким образом, в данном случае, объем воды, вытесняемой камнем, составляет 40 см³.
|
|
|
Сила Архимеда и удержание камня в воде
Теперь, когда у нас есть объем воды, вытесняемой камнем, мы можем определить силу Архимеда, действующую на него. Для этого необходимо умножить объем воды на плотность воды и ускорение свободного падения (g). В данном случае, плотность воды составляет около 1 г/см³, а ускорение свободного падения принимается равным 9,8 м/с².
Таким образом, сила Архимеда, действующая на камень, составляет около 392 Н (40 см³ * 1 г/см³ * 9,8 м/с²).
Для того чтобы удержать камень в воде, необходимо приложить силу, превышающую 392 Н. Если сила, приложенная камнем, будет меньше 392 Н, то он начнет всплывать.
Выводы
Таким образом, чтобы удержать в воде камень весом 100 Н, необходимо приложить силу, превышающую 392 Н. Это связано с действием силы Архимеда, которая поддерживает тело на плаву. Приложение достаточной силы поможет удержать камень на дне водоема.