6. Найти силу Архимеда, действующую на тело объёмом 2 м³, целиком погружённое в воду. Плотность воды: 1000 кг/м³.

Дано:

• Объём тела: $V = 2\ м^3$

• Плотность воды: $\rho = 1000\ кг/м^3$

• Ускорение свободного падения: $g \approx 10\ Н/кг$

Найти: силу Архимеда $F_A$.

Решение

Сила Архимеда — это выталкивающая сила, действующая на тело, погружённое в жидкость или газ. Она направлена вертикально вверх.

Сила Архимеда рассчитывается по формуле:

где:

• $F_A$ — сила Архимеда (Н);

• $\rho$ — плотность жидкости (кг/м³);

• $g$ — ускорение свободного падения (Н/кг);

• $V$ — объём погружённой части тела (м³).

Так как тело полностью погружено в воду, объём вытесненной воды равен объёму тела — 2 м³.

Подставляем значения в формулу:

Ответ:

Сила Архимеда, действующая на тело, равна 20 000 Н (или 20 кН).

Это означает, что вода действует на полностью погружённое тело с выталкивающей силой 20 000 Н, направленной вертикально вверх.

Примечание: если использовать более точное значение $g=9{,}8\ м/с^2$, то сила Архимеда составит 19 600 Н. В школьных задачах обычно принимают $g=10\ м/с^2$, поэтому ответ — 20 000 Н.