Чтобы определить архимедову силу, действующую на тело, нам нужно воспользоваться законом Архимеда. Этот закон гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует вертикальная выталкивающая сила, равная весу объёма жидкости, вытесненной телом.
Дано:
- Объём тела (V) = 2 м³.
- Тело наполовину погружено в воду.
- Плотность воды (ρ) = 1000 кг/м³.
Шаги решения:
Определение объёма вытесненной воды.
Поскольку тело наполовину погружено, объём вытесненной воды будет равен половине объёма тела: \[ V_{\text{вытесненной воды}} = \frac{2}{2} = 1 \, \text{м}^3 \]
Определение массы вытесненной воды.
Масса вытесненной воды определяется как произведение плотности воды и объёма вытесненной воды: \[ m = \rho \times V_{\text{вытесненной воды}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 1 \, \text{м}^3 = 1000 \, \text{кг} \]
Определение архимедовой силы.
Архимедова сила равна весу вытесненной воды, который рассчитывается как: \[ F_{\text{архимедова}} = m \times g \] где \( g \) — ускорение свободного падения, приблизительно равное \( 9.8 \, \text{м/с}^2 \).
\[ F_{\text{архимедова}} = 1000 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 = 9800 \, \text{Н} \]
Итак, архимедова сила, действующая на наполовину погруженное в воду тело объёмом 2 м³, составляет 9800 Н, что приближается к 10 000 Н.