С1 Какая требуется сила, чтобы удержать в воде медный брусок объемом 0,03 м²

Решение:

Чтобы удержать брусок в воде, нужно приложить силу, равную силе Архимеда, так как брусок будет всплывать. Сила Архимеда рассчитывается по формуле \( F_A = \rho_{жидкости} \cdot g \cdot V_{тела} \), где \( \rho_{жидкости} \) — плотность жидкости, \( g \) — ускорение свободного падения, \( V_{тела} \) — объем тела.

Плотность воды \( \rho_{воды} \approx 1000 \text{ кг/м}^3 \).

Ускорение свободного падения \( g \approx 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \).

Объем бруска \( V_{бруска} = 0.03 \text{ м}^3 \).

Сила Архимеда: \( F_A = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 0.03 \text{ м}^3 = 300 \text{ Н} \).

Плотность меди \( \rho_{меди} \approx 8900 \text{ кг/м}^3 \). Вес медного бруска: \( P = m \cdot g = \rho_{меди} \cdot V_{бруска} \cdot g = 8900 \text{ кг/м}^3 \cdot 0.03 \text{ м}^3 \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 2670 \text{ Н} \).

Сила, чтобы удержать брусок, равна разности между его весом и силой Архимеда: \( F_{удерж} = P - F_A = 2670 \text{ Н} - 300 \text{ Н} = 2370 \text{ Н} \).

Ответ: 2370 Н