Вопрос:

629. Плавающий на воде деревянный брусок вытесняет воду объёмом 0,72 м³, а будучи погружённым в воду целиком — 0,9 м³. Определите выталкивающие силы, действующие на брусок. Объясните, почему различны эти силы.

Ответ:

По закону Архимеда выталкивающая сила определяется формулой \(F_\text{выт}=\rho_\text{ж}gV_\text{выт}\), где \(\rho_\text{ж}=1000\ \text{кг/м}^3\), \(g\approx10\ \text{Н/кг}\).

  1. Когда брусок плавает на воде:
    \[F_1=1000\cdot10\cdot0{,}72=7200\ \text{Н}.\]
  2. Когда брусок погружён в воду целиком:
    \[F_2=1000\cdot10\cdot0{,}9=9000\ \text{Н}.\]

Силы различны, потому что при плавании брусок погружён в воду не полностью и вытесняет меньший объём воды — 0,72 м³. При полном погружении он вытесняет весь свой объём — 0,9 м³. Чем больше объём вытесненной жидкости, тем больше выталкивающая сила.

Ответ: \(F_1=7200\ \text{Н}\), \(F_2=9000\ \text{Н}\).