Чтобы определить силу, выталкивающую алюминиевый брусок из воды, необходимо воспользоваться законом Архимеда. Сила Архимеда (выталкивающая сила) равна весу вытесненной водой массы.
Найдем объем алюминиевого бруска. Для этого используем формулу: \[ V = \frac{m}{\rho} \] где:
- \( V \) — объем,
- \( m \) — масса бруска (54 кг),
- \( \rho \) — плотность алюминия (около 2700 кг/м³).
\[ V = \frac{54 \text{ кг}}{2700 \text{ кг/м}³} \approx 0.02 \text{ м}³ \]
Затем найдем вес вытесненной воды. Плотность воды примерно 1000 кг/м³. Используем формулу для массы: \[ m_{\text{вода}} = V \cdot \rho_{\text{вода}} \] \[ m_{\text{вода}} = 0.02 \text{ м}³ \cdot 1000 \text{ кг/м}³ = 20 \text{ кг} \]
Найдем вес вытесненной воды: \[ F_{\text{выт}} = m_{\text{вода}} \cdot g \] где \( g \) — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²). \[ F_{\text{выт}} = 20 \text{ кг} \cdot 9.81 \text{ м/с}² \approx 196.2 \text{ Н} \]
Таким образом, сила, выталкивающая алюминиевый брусок из воды, составляет примерно 196.2 Н.