Вычислите массу ребенка, который сможет держаться на пробковом спасательном поясе, масса которого 4,5 кг, а плотность пробки 240 кг на метр кубический. (тема всего этого-сила архимеда)

mп = 4,5 кг.

g = 9,8 м/с².

ρп = 240 кг/м³.

ρв = 1000 кг/м³.

mр - ?

Найдем результирующую силу F от действия силы Архимеда Fарх и силы тяжести m * g на спасательный пояс.

F = Fарх - mп * g.

Выталкивающая сила Архимеда Fарх определяется формулой: Fарх = ρв * g * Vп. Где ρв - плотность жидкости, в которое погружено тело, g - ускорение свободного падения, Vп - объем погруженной части тела в жидкость.

Vп = mп/ρп.

Fарх = ρв * g * mп/ρп.

F = ρв * g * mп/ρп - mп * g = (ρв * mп/ρп - mп) * g.

F = (1000 кг/м³ * 4,5 кг/240 кг/м³ - 4,5 кг) * 9,8 м/с² = 139,65 Н.

F = mр * g.

mр = F/g.

mр = 139,65 Н/9,8 м / с² = 14,25 кг.

Ответ: спасательный пояс может выдержать ребенка массой не более mр = 14,25 кг.