Какую массу камня этот мальчик сможет поднять в воде, если без усилий он поднимает груз массой 10 кг? Учитывайте

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила поддерживающей силы, равная весу вытесненной жидкости.

Для начала, нам нужно найти объем камня. Объем камня можно вычислить, зная его массу и плотность, по формуле \( V = \frac{m}{\rho} \), где \( V \) - объем, \( m \) - масса камня, \( \rho \) - плотность.

В данной задаче, масса камня, которую мальчик способен поднять на суше без усилий, составляет 10 кг. Плотность камня равна 2500 кг/м^3.

Рассчитаем объем камня:
\[ V = \frac{m}{\rho} = \frac{10 \, \text{кг}}{2500 \, \text{кг/м}^3} = 0.004 \, \text{м}^3 \]

Теперь, используя закон Архимеда, мы можем определить массу камня, который мальчик сможет поднять в воде без усилий. Поддерживающая сила равна весу вытесненной жидкости, и она равна плотности жидкости умноженной на объем вытесненной жидкости и ускорению свободного падения (9.8 м/с^2).

Таким образом, масса камня, которую мальчик может поднять в воде без усилий, будет равна:
\[ m_{\text{под водой}} = \rho_{\text{воды}} \times V \times g \]
где \( \rho_{\text{воды}} \) - плотность воды, \( V \) - объем камня, \( g \) - ускорение свободного падения.

Плотность воды примерно равна 1000 кг/м^3, и ускорение свободного падения равно 9.8 м/с^2. Подставим эти значения в формулу:
\[ m_{\text{под водой}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 0.004 \, \text{м}^3 \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \]

Вычислим это:
\[ m_{\text{под водой}} = 39.2 \, \text{кг} \]

Таким образом, мальчик сможет поднять камень массой 39.2 кг в воде без усилий, так как поддерживающая сила, создаваемая жидкостью, будет равна весу этого камня.