Задание №4 — Сила Архимеда

Решение:

Дано: $m = 0{,}2\ \text{кг}$, $F_{\text{A}} = 10\ \text{Н}$, $g = 10\ \text{м/с}^2$.

Как видно из рисунка, коробка целиком погружена в воду и удерживается под водой ниткой, привязанной ко дну сосуда. На коробку действуют три силы: сила тяжести $m\vec{g}$ (вниз), сила Архимеда $\vec{F}_{\text{A}}$ (вверх) и сила натяжения нити $\vec{T}$ (вниз, нитка тянет коробку ко дну).

Коробка покоится, поэтому по условию равновесия (первому закону Ньютона) сумма сил равна нулю. В проекции на вертикальную ось, направленную вверх:

$$F_{\text{A}} - mg - T = 0 \quad \Rightarrow \quad T = F_{\text{A}} - mg.$$

Подставляем числа:

$$T = 10 - 0{,}2 \cdot 10 = 10 - 2 = 8\ \text{Н}.$$

Ответ: 8