Какую силу нужно приложить чтобы удержать в воде тело массой 50 кг и объёмом 0.05м³

Для того чтобы удержать тело в воде, нужно учитывать два основных фактора: силу тяжести, которая действует на тело, и архимедову силу, которая возникает вследствие выталкивания тела водой.

1. Сила тяжести (F_тяж):
   Она равна произведению массы тела на ускорение свободного падения (g). Это можно выразить формулой:

   $$F_{\text{тяж}} = m \cdot g$$

   где:

   • $m$ — масса тела (50 кг),
   • $g$ — ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²).

   Подставляем значения:

   $$F_{\text{тяж}} = 50 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 = 490 \, \text{Н}$$

   Это сила, с которой тело притягивается к Земле.

2. Архимедова сила (F_арх):
   Архимедова сила — это сила, с которой жидкость выталкивает тело вверх. Она определяется по формуле:

   $$F_{\text{арх}} = \rho \cdot g \cdot V$$

   где:

   • $\rho$ — плотность воды (примерно 1000 кг/м³),
   • $g$ — ускорение свободного падения (9.8 м/с²),
   • $V$ — объём выталкиваемой воды (объём тела, 0.05 м³).

   Подставляем значения:

   $$F_{\text{арх}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 0.05 \, \text{м}^3 = 490 \, \text{Н}$$

   Архимедова сила для этого тела тоже будет равна 490 Н.

3. Сила, необходимая для удержания тела в воде:
   Чтобы удержать тело в воде на поверхности (без погружения), нужно компенсировать разницу между силой тяжести и архимедовой силой. Если архимедова сила равна силе тяжести, то тело будет плавать на поверхности, и не потребуется дополнительная сила для его удержания.

Но, если тело всё же погружено в воду, то нужно будет приложить силу, равную разнице между архимедовой силой и силой тяжести.

В данном случае архимедова сила равна силе тяжести, поэтому тело будет нейтрально плавать в воде, и чтобы удержать его на поверхности, дополнительная сила не требуется, так как эти силы уравновешены.

Таким образом, сила, которую нужно приложить для удержания тела в воде, будет равна нулю, если оно полностью погружено и не уходит на дно.