С каким ускорением будет всплывать погруженный под воду мяч массой 200 г и объемом 0,5 дм³, если сила сопротивления при движении мяча в воде равна 2 Н?

m = 200 г = 0,2 кг.

g = 9,8 м/с².

Fсопр = 2 Н.

V = 0,5 дм³ = 0,005 м³.

ρ = 1000 кг/м³.

a - ?

На тело действует 3 силы:

сила тяжести m * g, направленная вертикально вниз;

выталкивающая сила Архимеда Fарх = ρ * g * V, направленная вертикально вверх;

сила сопротивления Fсопр, направленная в противоположенную сторону движения, то есть вертикально вниз.

Найдём равнодействующую всех сил по формуле: Fравн = Fарх - m * g - Fсопр.

Fравн = 1000 кг/м³ *9,8 м/с² * 0,005 м³ - 0,2 кг * 9,8 м/с² - 2 Н = 45 Н.

Согласно 2 закона Ньютона: a = Fравн / m.

a = 45 Н / 0,2 кг = 225 м/с².

Ответ: мяч движется с ускорением a = 225 м/с².