Решить задачу №2. Семиклассник Петя решил заняться дайвингом, но на первом занятии с большим трудом смог приподнять баллон с дыхательной смесью. Инструктор успокоил Петю,…
Решить задачу №2. Семиклассник Петя решил заняться дайвингом, но на первом занятии с большим трудом смог приподнять баллон с дыхательной смесью. Инструктор успокоил Петю, объяснив, что баллон «будет весить в воде меньше», и Петя с ним уже сможет справиться. Подскажите Пете, на сколько изменится сила, которую ему придётся прилагать для удержания баллона при его полном погружении под воду? Внешний объём баллона составляет 15 литров, плотность воды 1000 кг/м3. Ответ дайте в Ньютонах.
Для того чтобы определить, на сколько изменится сила, которую Петя будет прикладывать для удержания баллона под водой, сначала рассчитаем силу Архимеда, которая действует на баллон в воде. Сила Архимеда равна весу вытолкнутой жидкости.
Рассчитаем объем баллона в кубических метрах. Объем составляет 15 литров, что равняется: \[ V = 15\, \text{литров} = 15/1000\, \text{м}^3 = 0.015\, \text{м}^3 \]
Теперь найдем массу воды, выталкиваемой баллоном. Давая плотность воды равной 1000 кг/м³, мы можем рассчитать массу воды: \[ m_{\text{воды}} = V \cdot \rho_{\text{воды}} = 0.015\, \text{м}^3 \cdot 1000\, \text{кг/м}^3 = 15\, \text{кг} \]
Теперь рассчитаем силу Архимеда, используя формулу \( F_A = m_{\text{воды}} \cdot g \), где \( g \) — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²): \[ F_A = 15\, \text{кг} \cdot 9.81\, \text{м/с}^2 = 147.15\, \text{Н} \]
Таким образом, сила, которую Петя будет прикладывать для удержания баллона под водой, уменьшится на 147.15 Н.
Итак, ответ: сила, которую Петя должен будет приложить для удержания баллона под водой, уменьшится на 147.15 Н.
