Вес тела в воздухе просто равен mg. В воде весом является разность силы тяжести и силы Архимеда P = mg - Fa (строго говоря, в воздухе тоже есть сила Архимеда, но из-за плотности воздуха она примерно в 1000 раз слабее, чем в воде и для обычных тел силой Архимеда в воздухе пренебрегают) . Возвращаемся к нашей задаче: по условию P = mg/5; отсюда находим, что Fa = (4/5)mg. Расписываем силу Архимеда через плотность воды (1000 кг/м3), массу выражаем через плотность тела "ро", получаем: 1000 = (4/5)"ро"; "ро" = 1250 кг/м3.
Дано:
n=25.
V(1)=0,8 м^3.
p1=650 кг/м^3 (Плотность сосны).
p2=1000 кг/м^3. (Плотность воды).
P=? (Вес груза, который нужно найти).
Решение:
Условием того, чтобы тело плавало:
Сила Архимеда должна быть больше силы тяжести.
В нашем случае искомый вес груза, который может удержать плот на воде и будет составлять разницу между силой Архимеда и силой тяжести:
P=F(а)-F(т).
Где F(а) равна, согласно формуле:
Где p2 - плотность жидкости, в нашем случае - воды, V - объем тела, в нашем случае плота. Найдем его объем:
V=V(1)*25=0,8*25=20 м^3.
Тогда, F(a) равна:
F(a)=1000*10*20=200000 Н.
Теперь найдем F(т) - силу тяжести.
F(т)=m*g;
Где m - масса плота, равна:
Найдем F(т):
F(т)=p1*g*V;
Считаем:
F(т)=650*10*20=130000 Н.
Теперь найдем вес искомомго груза:
P=F(а)-F(т)=200000-130000=70000 Н.
Либо, если узнать в кг, получаем, зная формулу веса тела:
m=70000/10=7000 кг.
ответ: Плот удержит на воде груз весом 70кН (70000 Н), либо массу в 7000 кг.