Масса мраморной плиты 40, 5 кг. Какую силу необходимо приложить к ней, чтобы поднять ее в воде?

Дано:

m = 40,5 килограмм - масса мраморной плиты;

ro = 2700 кг/м³ (килограмм на кубический метр) - плотность мрамора;

ro1 = 1000 кг/м³ - плотность воды.

Требуется определить F (Ньютон) - какую силу необходимо приложить, чтобы поднять мраморную плиту в воде.

Так как в условии задачи не указано, считаем, что подъем плиты будет происходить равномерно, то есть, с постоянной скоростью.

Найдем объем, который занимает мраморная плита:

V = m / ro = 40,5 / 2700 = 0,015 м³.

Тогда, по первому закону Ньютона получаем:

F = Fтяжести - Fархимеда;

F = m * g - V * ro1 * g, где g = 10 Ньютон/килограмм (приблизительное значение);

F = g * (m - V * ro1);

F = 10 * (40,5 - 0,015 * 1000) = 10 * (40,5 - 15) = 10 * 25,5 = 255 Ньютон.

Ответ: чтобы поднять мраморную плиту под водой, необходимо приложить силу, равную 255 Ньютон.