какую силу надо приложить чтобы поднять под водой камень массой 20кг объем которого 15000 см3

Для того чтобы понять, какую силу необходимо приложить, чтобы поднять под водой камень, нужно использовать принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной этой жидкостью.

Шаг 1: Найти объем камня

Объем камня указан в задаче:
\[ V = 15000 \, \text{см}^3 \]

Шаг 2: Перевести объем в метры кубические

Поскольку 1 м³ = 10^6 см³, переводим объем в м³:
\[ V = 15000 \, \text{см}^3 = \frac{15000}{1000000} = 0.015 \, \text{м}^3 \]

Шаг 3: Найти вес вытесненной воды

Теперь нам нужно найти вес воды, которую камень вытесняет. Для этого нужно знать плотность воды. Плотность воды приближенно равна 1000 кг/м³. Тогда вес вытесненной воды можно найти по формуле:
\[ F_{выт} = V \cdot \rho_{вода} \cdot g \]
где:

• \( F_{выт} \) — подъемная сила (выталкивающая сила),
• \( \rho_{вода} \) — плотность воды (1000 кг/м³),
• \( g \) — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).

Теперь подставим известные значения:
\[ F_{выт} = 0.015 \, \text{м}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \]
\[ F_{выт} = 0.015 \cdot 1000 \cdot 9.81 = 147.15 \, \text{Н} \]

Шаг 4: Найти вес камня

Теперь найдем вес камня, его масса \( m = 20 \, \text{кг} \):
\[ F_{камня} = m \cdot g = 20 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 196.2 \, \text{Н} \]

Шаг 5: Найти силу, необходимую для поднятия камня

Чтобы поднять камень, нужно преодолеть как его вес, так и подъемную силу воды. Сила, которую нужно приложить, равна весу камня минус подъемная сила:
\[ F_{нужная} = F_{камня} - F_{выт} \]
\[ F_{нужная} = 196.2 \, \text{Н} - 147.15 \, \text{Н} = 49.05 \, \text{Н} \]

Ответ

Итак, для поднятия камня под водой, необходимо приложить силу примерно 49.05 Н.