Для решения этой задачи мы воспользуемся принципом Архимеда, который гласит, что на любое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости.
Шаг 1: Определим силу Архимеда.
Сила Архимеда (выталкивающая сила) равна 25 Н. Это значит, что 25 Н — это вес той воды, которую вытесняет стальная плита.
Шаг 2: Найдем объем вытесненной воды.
Сила Архимеда может быть вычислена по формуле:
[
F_A = V \cdot \rho \cdot g
]
где:
- ( F_A ) — выталкивающая сила (в нашем случае 25 Н),
- ( V ) — объем вытесненной воды (что мы ищем),
- ( \rho ) — плотность воды (приблизительно 1000 кг/м³ при температуре 4°C),
- ( g ) — ускорение свободного падения (приближенно равно 9.81 м/с²).
Шаг 3: Подставим известные значения.
Мы можем выразить объем ( V ) из формулы:
[
V = \frac{F_A}{\rho \cdot g}
]
Теперь подставим наши значения:
- ( F_A = 25 ) Н
- ( \rho = 1000 ) кг/м³
- ( g = 9.81 ) м/с²
Получаем:
[
V = \frac{25 \text{ Н}}{1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 9.81 \text{ м/с}^2}
]
Шаг 4: Проведем вычисления.
Сначала вычислим произведение ( \rho \cdot g ):
[
1000 \cdot 9.81 = 9810 \text{ Н/м}^3
]
Теперь подставим это в формулу для объема:
[
V = \frac{25}{9810} \approx 0.00255 \text{ м}^3
]
Шаг 5: Преобразуем в литры (для удобства).
1 м³ равен 1000 литров, следовательно:
[
V \approx 0.00255 \text{ м}^3 \cdot 1000 \text{ л/м}^3 = 2.55 \text{ л}
]
Ответ: Объем стальной плиты, полностью погруженной в воду, равен приблизительно 2.55 литра.
Это решение показывает, как рассчитать объем, используя принцип Архимеда и базовые физические формулы. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
