Для решения задачи рассчитаем силу Архимеда, действующую на деревянный брусок, который частично погружён в воду.
Шаг 1: Формулировка закона Архимеда
Согласно закону Архимеда, на тело, погружённое в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной жидкости. Формула для расчёта силы Архимеда (F_A) выглядит так: \[ F_A = V_{выт} \cdot \rho_{жидкости} \cdot g \] где:
- \( V_{выт} \) — объём вытесненной жидкости;
- \( \rho_{жидкости} \) — плотность жидкости (в данном случае, плотность воды);
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно \( 9,81 \, \text{м/с}^2 \)).
Шаг 2: Определим вытесненный объём
Брусок объёмом \( 0,006 \, \text{м}^3 \) всплывает, погружаясь на половину. Следовательно, объём вытесненной жидкости равен половине объёма бруска: \[ V_{выт} = \frac{0,006}{2} = 0,003 \, \text{м}^3 \]
Шаг 3: Подставим известные значения в формулу
Теперь подставим значения в формулу, зная, что плотность воды \( \rho = 1000 \, \text{кг/м}^3 \): \[ F_A = 0,003 \, \text{м}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 \]
Шаг 4: Выполним расчёты
Теперь вычислим силу Архимеда:
- Сначала умножим объём на плотность: \[ 0,003 \cdot 1000 = 3 \, \text{кг} \]
- Теперь умножим на ускорение свободного падения: \[ F_A = 3 \cdot 9,81 \approx 29,43 \, \text{Н} \]
Ответ
Сила Архимеда, действующая на брусок, равна примерно 29,43 Н.
Таким образом, мы пришли к решению, используя закон Архимеда и подставляя значения, которые были даны в задаче.