Каков вес кирпича в воздухе, если на него действует архимедова сила воды массой 12 Н и его вес в воде составляет

Чтобы решить эту задачу, нам нужно вспомнить несколько физических законов. Первый закон Архимеда гласит: «Погруженное в жидкость тело испытывает поддерживающую силу, равную весу вытесненной им жидкости».

В данной задаче нам известно, что на кирпич действует архимедова поддерживающая сила, равная массе воды. Поддерживающая сила вычисляется по формуле:

\[ F_{\text{Арх}} = \rho_{\text{ж}} \cdot V_{\text{Выт}} \cdot g \]

где
\( F_{\text{Арх}} \) - архимедова сила,
\( \rho_{\text{ж}} \) - плотность воды,
\( V_{\text{Выт}} \) - объем вытесненной воды,
\( g \) - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с²).

Также известно, что вес кирпича в воде составляет 12 Н. Вес определяется по формуле:

\[ F_{\text{Вес}} = m \cdot g \]

где
\( F_{\text{Вес}} \) - вес кирпича в воде,
\( m \) - масса кирпича (в килограммах),
\( g \) - ускорение свободного падения.

Теперь мы можем решить задачу:

1. Найдем массу кирпича. Для этого воспользуемся формулой для веса:

\[ 12 = m \cdot 9,8 \]

Делим обе части уравнения на 9,8:

\[ m = \frac{12}{9,8} \approx 1,224 \, \text{кг} \]

2. Теперь найдем объем вытесненной воды с помощью архимедовой силы:

\[ F_{\text{Арх}} = \rho_{\text{ж}} \cdot V_{\text{Выт}} \cdot g \]

Заменяем значения:

\[ 12 = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot V_{\text{Выт}} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 \]

Раскрываем скобки:

\[ 12 = 9800 \, \text{Н/м}^3 \cdot V_{\text{Выт}} \]

Делим обе части уравнения на 9800:

\[ V_{\text{Выт}} = \frac{12}{9800} \approx 0,0012 \, \text{м}^3 \]

3. Теперь, зная объем вытесненной воды, можем найти вес кирпича в воздухе. Для этого воспользуемся формулой для архимедовой силы:

\[ F_{\text{Арх}} = \rho_{\text{в}} \cdot V \cdot g \]

Заменяем значения:

\[ F_{\text{Арх}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0,0012 \, \text{м}^3 \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 \]

Упрощаем:

\[ F_{\text{Арх}} = 11,76 \, \text{Н} \]

Таким образом, вес кирпича в воздухе составляет примерно 11,76 Н.