Чтобы понять, потонет ли тело в воде, нужно рассмотреть, действуют ли на него силы при его нахождении в воде. Для этого используем принцип Архимеда и законы гидростатики.
Шаг 1: Определим вес тела в воздухе.
Тело имеет вес 25 Н в воздухе, это значит, что на него действует сила тяжести, равная 25 Н.
Шаг 2: Рассчитаем объем тела.
У нас есть объем тела, равный 2,5 дм³. Переведем это значение в кубические метры, поскольку в системе СИ мы используем метры: \[ 2,5 \, \text{дм}^3 = 0,0025 \, \text{м}^3 \]
Шаг 3: Рассчитаем силу Архимеда.
Когда тело погружается в воду, на него действует сила Архимеда, которая равна весу вытесненной водой. Вес вытесненной воды можно найти по формуле: \[ F_a = V \cdot \rho \cdot g \] где:
- \( F_a \) — сила Архимеда (в Н),
- \( V \) — объем тела (в м³),
- \( \rho \) — плотность воды (приблизительно \( 1000 \, \text{кг/м}^3 \)),
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно \( 9,81 \, \text{м/с}^2 \)).
Подставим значения: \[ F_a = 0,0025 \, \text{м}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 \] \[ F_a = 0,0025 \cdot 1000 \cdot 9,81 \] \[ F_a = 24,525 \, \text{Н} \]
Шаг 4: Сравним силы.
Теперь сравним вес тела с силой Архимеда:
- Вес тела в воздухе: \( 25 \, \text{Н} \)
- Сила Архимеда: \( 24,525 \, \text{Н} \)
Теперь определим, будет ли тело плавать или тонуть:
- Если вес тела больше, чем сила Архимеда, то тело тонет.
- Если вес тела меньше или равен силе Архимеда, то тело плавает.
В нашем случае:
- \( 25 \, \text{Н} > 24,525 \, \text{Н} \)
Вывод: Тело потонет в воде, потому что его вес больше силы Архимеда.