3. Какой по весу груз может удержать на поверхности воды пробковый пояс объемом 6,25 дм и массой 2 кг, если пояс будет погружен в воду полностью?

Чтобы определить, какой по весу груз может удержать на поверхности воды пробковый пояс, который полностью погружается в воду, нужно воспользоваться принципом Архимеда. Этот принцип гласит, что на тело, погружённое в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной жидкости.

Для начала определим, сколько весит вода, вытесненная поясом.

Шаг 1: Определение массы вытесненной воды

Объём пояса дан: 6,25 дм³. Вода имеет плотность приблизительно $1 \, \text{кг/дм}^3$, поэтому масса вытесненной воды равна:

Шаг 2: Определение силы Архимеда

Сила Архимеда равна весу вытесненной воды. Поскольку 1 кг массы соответствует силе тяжести в $9,8 \, \text{Н/кг}$, сила Архимеда будет:

Шаг 3: Расчёт массы груза, которую может удержать пояс

Теперь нам нужно учесть массу самого пояса. Масса пояса равна 2 кг, что в пересчёте на силу тяжести составляет:

Чтобы определить максимальный вес груза, который пояс может удержать, вычтем вес пояса из силы Архимеда:

Шаг 4: Перевод силы в массу груза

Чтобы найти массу груза, разделим полученную силу на ускорение свободного падения:

Ответ

Таким образом, пробковый пояс объёмом 6,25 дм³ и массой 2 кг может удержать на поверхности воды груз массой примерно 4,25 кг, если он будет полностью погружен в воду.