Реши задачу 4б

Для правильного решения задачи, давайте разберём условия и решим её пошагово. **Задача:** Какая часть бруска погружена в воду? Дано: - Масса бруска = 4.5 кг - Сила тяжести на брусок = 22 Н Решение: 1. **Определите выталкивающую силу.** Выталкивающая сила Архимеда равна весу вытесненной жидкости: \[ F_{\text{архимедова}} = F_{\text{тяжести}} - F_{\text{динамометра}} \] \[ F_{\text{тяжести}} = m \cdot g = 4.5 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 = 44.1 \, \text{Н} \] 2. **Рассчитайте выталкивающую силу.** \[ F_{\text{архимедова}} = 44.1 \, \text{Н} - 22 \, \text{Н} = 22.1 \, \text{Н} \] 3. **Найдите часть бруска, которую необходимо погрузить в воду для уравновешивания выталкивающей силы.** Когда тело находится в равновесии, выталкивающая сила Архимеда равна силе тяжести вытесненного объема жидкости. Поскольку сила Архимеда более чем равна силе, действующей на динамометр, можно предположить, что брусок частично погружен. Вес жидкости, вытесненной погруженной частью бруска, равен 22.1 Н. Зная, что 1 Н соответствует объёму воды в 0.1 литра (учитываем плотность воды 1000 кг/м³): \[ \text{Объём вытесненной воды} = \frac{22.1 \, \text{Н}}{9.8 \, \text{м/с}^2} = 2.255 \, \text{л} \] 4. **Определите погруженную часть.** Полный объём бруска можно вычислить по его массе и плотности: \[ \text{Объём бруска} = \frac{4.5 \, \text{кг}}{1000 \, \text{кг/м}^3} = 0.0045 \, \text{м}^3 = 4.5 \, \text{л} \] Тогда доля погруженного объема: \[ \text{Доля погруженного объёма} = \frac{2.255 \, \text{л}}{4.5 \, \text{л}} \approx 0.501 \] Ответ: Примерно 50% объема бруска погружено в воду.