Odpowiedź:
400 000 N
Wyjaśnienie:
Siła wyporu jest równa ciężarowi wypartej cieczy, czyli wody. Klocek ma objętość [tex]60 m^3[/tex] , wystaje jedna trzecia, więc zanurzone jest dwie trzecie i tyle wody zostało wyparte. Jej objętość wynosi więc:
[tex]V_{wody} = \frac{2}{3} \cdot 60 m^3 = 40 m^3\\[/tex]
Gęstość wody wynosi około [tex]1000 \frac{kg}{m^3}[/tex] , więc masa wody wynosi:
[tex]m_{wody} = \rho \cdot V_{wody} = 40 000 kg\\[/tex]
Ciężar to po prostu siła grawitacji działająca na wypartą wodę, czyli:
[tex]F_{wyporu} = m_{wody} \cdot g \approx 400 000 N = 400 kN\\[/tex]
g to oczywiście przyspieszenie ziemskie, przyjąłem przybliżoną wartośc [tex]10 \frac{m}{s^2}[/tex]
[tex]Dane:\\V = 60 \ m^{3}\\V_{z} = \frac{2}{3}V = \frac{2}{3}\cdot60 \ m^{3} = 40 \ m^{3}\\d = 1000\frac{kg}{m^{3}} \ - \ gestosc \ wody\\g = 10\frac{m}{s^{2}}=10\frac{N}{kg}\\Szukane:\\F_{w} = ?\\\\Rozwiazanie\\\\F_{w} =d_{cieczy}\cdot g\cdot V_{zanurzonego \ ciala \ lub \ zanurzonej \ jego \ czesci}\\\\F_{w} = d\cdot g\cdot V_{z}\\\\F_{w} = 1000\frac{kg}{m^{3}}\cdot10\frac{N}{kg}\cdot 40 \ m^{3}\\\\\boxed{F_{w} = 400 \ 000 \ N = 400 \ kN}\\\\(1 \ kN = 1000 \ N)[/tex]
Odp. Na ten klocek działa siła wyporu Fw = 400 kN.
