камень объемом 7.5 дм кубических имеет массу 18.7 кг. какая сила потребуется,чтобы удержать этот камень,когда он целиком находится в речной воде?

Давайте решим задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Понимание условий задачи.

У нас есть камень объемом 7.5 дм³ и массой 18.7 кг. Камень будет погружен в речную воду, и мы должны найти силу, необходимую для его удержания.

Шаг 2: Определим плотность воды.

Плотность речной воды приблизительно равна 1 г/см³, что эквивалентно 1000 кг/м³. Это важный момент, так как для расчета восприятия камня в воде нам нужно знать, сколько воды будет вытеснено камнем.

Шаг 3: Вычислим массу вытесненной воды.

Объем воды, вытесненной камнем, равен объему камня. Объем камня составляет 7.5 дм³, что равняется 0.0075 м³ (так как 1 дм³ = 0.001 м³).

Теперь найдём массу вытесненной воды используя формулу:

\[ \text{Плотность} = \frac{\text{Масса}}{\text{Объем}} \]

Отсюда:

\[ \text{Масса} = \text{Плотность} \times \text{Объем} \]

\[ \text{Масса вытесненной воды} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 0.0075 \, \text{м}^3 = 7.5 \, \text{кг} \]

Шаг 4: Вычислим силу Архимеда.

Сила Архимеда, действующая на камень, равна массе вытесненной воды, умноженной на ускорение свободного падения (g ≈ 9.8 м/с²):

\[ F_A = m_{вода} \cdot g = 7.5 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 = 73.5 \, \text{Н} \]

Шаг 5: Определим силу, необходимую для удержания камня.

Когда камень полностью погружен в воду, он будет испытывать восходящую силу (силу Архимеда), и нам нужно будет применять равную силу вниз, чтобы удержать его в покое.

Масса камня также влияет на силу, потому что, чтобы удержать его в воде, нужно избежать его поднятия. Сила веса (W) камня рассчитывается так:

\[ W = m_{камня} \cdot g = 18.7 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 = 183.26 \, \text{Н} \]

Теперь, чтобы удерживать камень, мы должны учитывать обе силы:

Сила для удержания камня составляет:

\[ F_{удерж} = W - F_A \]

Подставим известные значения:

\[ F_{удерж} = 183.26 \, \text{Н} - 73.5 \, \text{Н} = 109.76 \, \text{Н} \]

Ответ:

Для удержания камня целиком в речной воде потребуется сила approximately 109.76 Н, направленная вниз.