Давайте решим задачу пошагово и подробно.
Задача:
Деревянная доска весом 100 Н плавает на поверхности пруда. Нужно определить величину выталкивающей силы, действующей на доску.
Шаг 1: Что мы знаем из условия?
- Вес доски, \( W = 100~Н \).
- Доска плавает, значит она находится в состоянии равновесия.
- В воде на доску действуют две основные силы:
- Вес доски \( W \), то есть сила, с которой земля тянет доску вниз.
- Выталкивающая сила \( F_{выт} \), которая действует вверх и равна силе Архимеда.
Шаг 2: Что такое сила Архимеда?
Это выталкивающая сила, действующая на погруженное тело в жидкость или газ, равная весу вытесненной жидкости или газа.
Формула силы Архимеда:
\[
F_{выт} = \rho_{жидкости} \cdot g \cdot V_{погруженного}
\]
где:
- \(\rho_{жидкости}\) — плотность воды,
- \(g\) — ускорение свободного падения,
- \(V_{погруженного}\) — объем погруженной части тела.
Шаг 3: Связь между весом доски и силой Архимеда при плавании
Как доска плавает, по условию, она в равновесии. Значит: \[ F_{выт} = W \]
То есть сила Архимеда равна весу доски.
Шаг 4: Итог
Поскольку вес доски составляет 100 Н, а доска плавает, сила Архимеда (выталкивающая сила) равна весу доски:
\[ \boxed{ F_{выт} = 100~Н } \]
Ответ:
Вытапливающая сила, действующая на доску, равна 100 Н.