Решение: Сила натяжения погружённого груза
Груз массой $m = 2{,}0\ \text{кг}$ и объёмом $V = 10^{-3}\ \text{м}^3$, подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в жидкость и не касается дна сосуда. Плотность жидкости $\rho = 700\ \text{кг/м}^3$. Найдите модуль силы натяжения нити.
Решение по шагам
3 шагаНа груз действуют сила тяжести $mg$, направленная вниз, сила натяжения нити $T$ и выталкивающая сила Архимеда $F_\text{А}$, направленные вверх.
$$T + F_\text{А} = mg$$Так как груз полностью погружён в жидкость, сила Архимеда равна произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и объёма груза.
$$F_\text{А} = \rho gV = 700 \cdot 10 \cdot 10^{-3} = 7\ \text{Н}$$Выразим силу натяжения нити из условия равновесия.
$$T = mg - F_\text{А} = 2{,}0 \cdot 10 - 7 = 13\ \text{Н}$$Модуль силы натяжения нити равен $13\ \text{Н}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать выталкивающую силу Архимеда.
Прибавлять силу Архимеда к силе тяжести вместо вычитания.
Использовать объём жидкости вместо объёма погружённого груза.