Для решения данной задачи о камне, погруженном в воду, мы будем использовать закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этой жидкостью массы.
Дано:
- Выталкивающая сила \( F_{выт} = 25 \, Н \)
- Плотность воды \( \rho_{вода} \approx 1000 \, кг/м^3 \) (в стандартных условиях)
Решение:
Формула выталкивающей силы: Выталкивающая сила \( F_{выт} \) равна весу вытесненной воды: \[ F_{выт} = V_{выт} \cdot \rho_{вода} \cdot g \] где:
- \( V_{выт} \) — объем вытесненной воды (равен объему камня, так как он полностью погружен),
- \( \rho_{вода} \) — плотность воды,
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно \( 9.81 \, м/с^2 \)).
Выражаем объем вытесненной воды: Из формулы выталкивающей силы можно выразить объем: \[ V_{выт} = \frac{F_{выт}}{\rho_{вода} \cdot g} \]
Подставляем известные значения: Подставим в формулу значения: \[ V_{выт} = \frac{25 \, Н}{1000 \, кг/м^3 \cdot 9.81 \, м/с^2} \]
Вычисления: Сначала посчитаем знаменатель: \[ 1000 \, кг/м^3 \cdot 9.81 \, м/с^2 = 9810 \, Н/м^3 \] Теперь подставим это значение в формулу для объема: \[ V_{выт} = \frac{25 \, Н}{9810 \, Н/м^3} \approx 0.00255 \, м^3 \]
Результат: Таким образом, объем камня (или объем вытесненной им воды) составляет: \[ V_{выт} \approx 0.00255 \, м^3 \]
Ответ:
Объем камня approximately \( 0.00255 \, м^3 \).
Это решение показывает, как использовать принцип Архимеда для нахождения объема тела, погруженного в жидкость — в данном случае, камня в воде.