Чтобы вычислить архимедову силу, действующую на погруженное тело, необходимо воспользоваться законом Архимеда. По этому закону, архимедова сила равна весу вытесненной жидкостью (в нашем случае - морской водой). Вес вытесненной жидкости можно рассчитать, используя формулу:
\[ F_a = ρ_{жидкости} \cdot V_{вытесненный} \cdot g \]
где:
- \( F_a \) — архимедова сила (в Ньютонах),
- \( ρ_{жидкости} \) — плотность жидкости (в нашем случае морской воды),
- \( V_{вытесненный} \) — объем вытесненной жидкости,
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно \( 9,81 \, м/с^2 \)).
Шаг 1: Определение объема мраморной плиты
Площадь основания мраморной плиты можно найти, используя размеры, которые нам даны:
- Длина (L) = 1 м
- Ширина (W) = 0.5 м
- Высота (H) = 0.1 м
Объем плиты (V) рассчитывается по формуле:
\[ V = L \cdot W \cdot H = 1 \, \text{м} \cdot 0.5 \, \text{м} \cdot 0.1 \, \text{м} = 0.05 \, м^3 \]
Шаг 2: Подставляем данные в формулу архимедовой силы
Теперь мы знаем объем мраморной плиты и можем рассчитать архимедову силу. Плотность морской воды (\( ρ_{жидкости} \)) составляет \( 1030 \, кг/м^3 \).
Подставим значения в формулу:
\[ F_a = ρ_{жидкости} \cdot V_{вытесненный} \cdot g \]
\[ F_a = 1030 \, кг/м^3 \cdot 0.05 \, м^3 \cdot 9.81 \, м/с^2 \]
Шаг 3: Выполним вычисления
- Сначала найдем произведение плотности воды на объем:
\[ 1030 \, кг/м^3 \cdot 0.05 \, м^3 = 51.5 \, кг \]
- Теперь умножим получившуюся массу на ускорение свободного падения:
\[ F_a = 51.5 \, кг \cdot 9.81 \, м/с^2 = 505.515 \, Н \]
Ответ
Архимедова сила, действующая на мраморную плиту, составляет примерно \( 505.52 \, Н \).
Таким образом, при погружении мраморной плиты в морскую воду, она испытывает архимедову силу, равную 505.52 Н.