Какой усилие необходимо для поднятия железной болванки массой 39 кг с дна воды на поверхность?

Для решения этой задачи нам понадобится применить принцип Архимеда и законы гидростатики.

Принцип Архимеда гласит, что на тело, погруженное в жидкость (в данном случае воду), действует вверху направленная сила, равная весу вытесненной жидкости. Таким образом, чтобы определить необходимое усилие для поднятия болванки, мы должны вычислить вес вытесненной жидкости.

1. Найдем объем вытесненной жидкости:
Объем вытесненной жидкости равен объему погруженной части тела. В нашем случае, железная болванка погружена полностью, поэтому объем вытесненной жидкости будет равен объему болванки.

Объем болванки можно вычислить по формуле \( V = m / \rho \), где \( m \) - масса болванки, \( \rho \) - плотность вещества, из которого сделана болванка.

2. Вычислим вес вытесненной жидкости:
Вес вытесненной жидкости можно вычислить по формуле \( F = m \cdot g \), где \( m \) - масса вытесненной жидкости, \( g \) - ускорение свободного падения, приближенно равное 9,8 м/с² на поверхности Земли.

3. Определим необходимое усилие:
Необходимое усилие для поднятия железной болванки равно весу вытесненной жидкости.

Пошаговое решение:

Шаг 1: Вычислим объем болванки:
\[ V = m / \rho \]

где \( m = 39 \) кг - масса болванки,
\( \rho \) - плотность железа, равная приблизительно 7,86 г/см³ (грамм на кубический сантиметр).

Вычислим:
\[ V = 39 / 7,86 = 4,96 \, \text{см³} \]

Шаг 2: Вычислим вес вытесненной жидкости:
\[ F = m \cdot g \]

где \( m \) - масса вытесненной жидкости,
\( g = 9,8 \) м/с² - ускорение свободного падения.

Вычислим:
\[ F = 39 \cdot 9,8 = 382,2 \, \text{Н} \]

Шаг 3: Определим необходимое усилие:
Необходимое усилие для поднятия железной болванки равно весу вытесненной жидкости.

Ответ:
Для поднятия железной болванки массой 39 кг с дна воды на поверхность потребуется усилие величиной 382,2 Н (ньютон).