Чтобы рассчитать ускорение мяча, находящегося под водой, нужно использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сумма сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение:
\[ F_{\text{нетто}} = m \cdot a \]
Где:
- \( F_{\text{нетто}} \) — результирующая сила,
- \( m \) — масса тела,
- \( a \) — ускорение тела.
В данном случае действующие силы на мяч следующие:
- Сила тяжести (\( F_g \)) = 5 Н (она направлена вниз).
- Архимедова сила (\( F_a \)) = 10 Н (она направлена вверх).
- Сила сопротивления (\( F_{c} \)) = 2 Н (она тоже направлена вверх).
Сначала находим результирующую силу:
\[ F_{\text{нетто}} = F_a - F_g - F_c \]
Подставим известные значения:
\[ F_{\text{нетто}} = 10 \, \text{Н} - 5 \, \text{Н} - 2 \, \text{Н} = 3 \, \text{Н} \]
Теперь можем рассчитать ускорение (\( a \)):
\[ a = \frac{F_{\text{нетто}}}{m} = \frac{3 \, \text{Н}}{0,5 \, \text{кг}} = 6 \, \text{м/с}^2 \]
Таким образом, ускорение мяча, который выплывает под водой, составляет \( 6 \, \text{м/с}^2 \).
