Для решения задач воспользуемся законом Архимеда.
Задача №1:
Условие: Определить выталкивающую силу, действующую на деревянный плот объемом 16 м³, погруженный в воду на половину своего объема.
Решение:
Объем погруженной части: \[ V_{\text{погруж}} = \frac{16}{2} = 8 \, \text{м}^3 \]
Плотность воды (\(\rho_{\text{вода}}\)): Обычно принимается \(\rho_{\text{вода}} = 1000 \, \text{кг/м}^3\).
Ускорение свободного падения (\(g\)): Считается равным \(9.8 \, \text{м/с}^2\).
Выталкивающая сила (\(F_{\text{выт}}\)) определяется по формуле Архимеда: \[ F_{\text{выт}} = \rho_{\text{вода}} \cdot V_{\text{погруж}} \cdot g \]
Подставляем значения: \[ F_{\text{выт}} = 1000 \cdot 8 \cdot 9.8 = 78\,400 \, \text{Н} \]
Ответ: Выталкивающая сила равна 78 400 Н.
Задача №2:
Условие: Каков объём железобетонной плиты, если в воде на нее действует выталкивающая сила 9.5 кН?
Решение:
Дана выталкивающая сила: \[ F_{\text{выт}} = 9.5 \, \text{kN} = 9500 \, \text{Н} \]
Плотность воды и \(g\) как в предыдущей задаче.
Объем погруженной части (\(V_{\text{погруж}}\)) определяется по формуле: \[ V_{\text{погруж}} = \frac{F_{\text{выт}}}{\rho_{\text{вода}} \cdot g} \]
Подставляем значения: \[ V_{\text{погруж}} = \frac{9500}{1000 \cdot 9.8} \approx 0.969 \, \text{м}^3 \]
Ответ: Объем железобетонной плиты равен приблизительно 0.969 м³.