2.5. Груз массой 2,0 кг, подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в воду и не касается дна сосуда (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити равен 13 Н. Найдите объём груза.
Ответ: ____л.
Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=238) / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=928) / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).
Решение. На груз в воде действуют сила тяжести
m·g, архимедова сила
FA и сила натяжения нити
Т. Ось 0
Y направим вверх (рис. ).
Запишем второй закон Ньютона:
\[\vec{F}_A +m \cdot \vec{g}+\vec{T}=0,\ \ 0Y:\ F_A-m \cdot g+T=0,\]
где \( F_A=\rho \cdot g \cdot V, \)
V — объем груза, который целиком погружён в воду, ρ = 1000 кг/м
3 — плотность воды, которую находим из таблицы «Плотность» (см. «Справочные данные»). Тогда
\[\rho \cdot g \cdot V-m \cdot g+T=0,\ \ V=\frac{m \cdot g-T}{\rho \cdot g},\]
Ответ: 0,7 л.