Для решения данной задачи нужно использовать понятие архимедовой силы и основных законов физики, связанных с плаванием тел.
Дано:
- Вес шарика в воздухе \( F_{в} = 10 \, Н \)
- Плотность воды \( \rho_{вода} = 1000 \, кг/м^3 \)
Определяем силу Архимеда: Сила Архимеда равна весу вытесненной жидкости и определяется формулой: \[ F_A = \rho_{вода} \cdot V \cdot g \] где:
- \( F_A \) — сила Архимеда,
- \( V \) — объём погружённой части шарика,
- \( g \) — ускорение свободного падения, приблизительно \( 9.81 \, м/с^2 \).
В воде шарик будет находиться в равновесии, если вес шарика равен силе Архимеда: \[ F_{в} = F_A \] То есть: \[ 10 \, Н = \rho_{вода} \cdot V \cdot g \]
Подставляем известные значения: \[ 10 \, Н = 1000 \, кг/м^3 \cdot V \cdot 9.81 \, м/с^2 \]
Находим объём \( V \): \[ V = \frac{10 \, Н}{1000 \, кг/м^3 \cdot 9.81 \, м/с^2} \] \[ V = \frac{10}{9810} \, м^3 \approx 0.001018 \, м^3 \]
Переведём объём в см³: Поскольку \( 1 \, м^3 = 1 \times 10^6 \, см^3 \), умножаем: \[ V \approx 0.001018 \, м^3 \cdot 1 \times 10^6 \, см^3/м^3 \approx 1018 \, см^3 \]
Ответ: Объём погружённой в воду части шарика составляет примерно \( 1018 \, см^3 \).