Бетонная плита объёмом 2 м3 погружена в воду. Какую силу необходимо приложить, чтобы удержать её в воде; в воздухе?

Дано: V = 2 м3 рв = 1000 кг/м5 рбет = 2300 кг/м3

Найти: F1— ?; F2 — ?

В этой задаче мы столкнемся со взаимодействием двух сил: силой тяжести и силой Архимеда:

Fт = F2 = mg — сила тяжести FА = рgV — закон Архимеда

Вначале узнаем какую силу необходимо приложить, чтобы удержать плиту в воде:

F1 = Fт - FА = mg -pgV = рбетVg - рVg = gV(рбет -рв) = 10 • 2 • (2300 - 1000) = 10 • 2 • 1300 = 26000 Н = 26 кН,

если нам нужен более точной результат, то возьмем g = 9,8 Н/кг, то при расчете получим силу, равную 25,5 кН.

Теперь рассчитаем силу, которую неоходимо приложить, чтобы удерживать плиту в воздухе:

Р2 = pбет * g • V = 2300 • 9,8 • 2 = 45080 Н = 45 кН
Ответ: Р1 = 25,5 кН; Р2 = 45 кН