Кусок гранита объёмом 1000 см3 погружен в бензин. Какую силу необходимо приложить, чтобы удержать его в воде?

Для того чтобы понять, какую силу необходимо приложить, чтобы удержать кусок гранита в воде, нам нужно рассмотреть несколько физических понятий: плотность, объем, сила Архимеда и вес самого куска гранита. ### Шаг 1: Определение массы гранита Для начала, проведем расчет массы гранита. Плотность гранита составляет примерно 2,7 г/см³. Мы знаем, что объем гранита равен 1000 см³. Формула для расчета массы: \[ \text{Масса} = \text{Плотность} \times \text{Объем} \] Подставим данные: \[ \text{Масса} = 2,7 \, \text{г/см³} \times 1000 \, \text{см³} = 2700 \, \text{г} = 2,7 \, \text{кг} \] ### Шаг 2: Определение силы тяжести Сила тяжести (вес) будет действовать на гранит, и мы можем вычислить её по формуле: \[ F_{\text{тяжести}} = m \cdot g \] где \( g \) — ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²). Подставим массу: \[ F_{\text{тяжести}} = 2,7 \, \text{кг} \times 9,81 \, \text{м/с²} \approx 26,5 \, \text{Н} \] ### Шаг 3: Определение силы Архимеда Когда гранит погружён в воду, на него действует сила Архимеда, направленная вверх. Сила Архимеда рассчитывается по формуле: \[ F_{\text{Арх}} = \rho_{\text{воды}} \cdot g \cdot V \] где \( \rho_{\text{воды}} \) — плотность воды (примерно 1 г/см³ = 1000 кг/м³) и \( V \) — объем гранита, который равен 1000 см³ (или 0,001 м³). Теперь подставим значения: \[ F_{\text{Арх}} = 1000 \, \text{кг/м³} \times 9,81 \, \text{м/с²} \times 0,001 \, \text{м³} \approx 9,81 \, \text{Н} \] ### Шаг 4: Определение необходимой силы для удержания гранита Чтобы удержать гранит в воде, нам нужно преодолеть разницу между силой тяжести и силой Архимеда. Необходимая сила \( F \) равна: \[ F = F_{\text{тяжести}} - F_{\text{Арх}} \] Подставим значения: \[ F = 26,5 \, \text{Н} - 9,81 \, \text{Н} \approx 16,69 \, \text{Н} \] ### Ответ Таким образом, для того чтобы удержать кусок гранита объёмом 1000 см³ в воде, необходимо приложить силу примерно **16,69 Н**.