Какова работа, совершаемая при всплытии шарика объемом 0,002 м³ со дна водоема глубиной

Для начала рассмотрим, какие силы действуют на шарик, находящийся на дне водоема.

1. Сила тяжести: Эта сила действует на шарик в направлении к центру Земли. Ее величина определяется массой шарика и ускорением свободного падения. Формула для расчета силы тяжести имеет вид:

\[ F_{тяж} = m \cdot g, \]

где \( F_{тяж} \) - сила тяжести, \( m \) - масса шарика, \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с² на поверхности Земли).

2. Архимедова сила: Когда шарик окунулся в воду, на него начинает действовать сила Архимеда, направленная вверх и равная весу вытесненной им воды. Величина этой силы определяется плотностью вещества шарика и объемом воды, которую он вытесняет. Формула для расчета архимедовой силы выглядит следующим образом:

\[ F_{Арх} = \rho_{в} \cdot V_{ш} \cdot g, \]

где \( F_{Арх} \) - архимедова сила, \( \rho_{в} \) - плотность воды, \( V_{ш} \) - объем шарика, \( g \) - ускорение свободного падения.

Теперь рассмотрим сам процесс всплытия шарика. Когда шарик находится на дне водоема, на него действуют сила тяжести и архимедова сила, причем сила тяжести направлена вниз, а архимедова - вверх. Пока шарик на дне, сила тяжести превышает архимедову силу, и шарик не может всплыть. Однако, когда шарик начинает подниматься в воде, уровень воды над ним уменьшается, следовательно, сила Архимеда увеличивается. В какой-то момент эти силы оказываются равными, и шарик останавливается на определенной глубине.

Искомая работа, которая совершается при всплытии шарика, равна модулю суммы силы тяжести и архимедовой силы, умноженной на расстояние, на которое поднялся шарик. Формула для расчета работы выглядит следующим образом:

\[ W = |F_{тяж}| \cdot h, \]

где \( W \) - работа, \( F_{тяж} \) - сила тяжести, \( h \) - высота, на которую поднялся шарик.

Теперь, зная формулы и принципы, мы можем перейти к численным расчетам. Обратите внимание, что для ответа на вопрос нам необходимо знать значение высоты водоема \( h \).

Можете ли вы предоставить значение высоты водоема, чтобы я мог выполнить расчет?