Задание E9B775: Статика

Систему отсчёта свяжем с Землёй и будем считать инерциальной. Ось Ox направим вправо, Oy — вверх. Ускорение свободного падения g=10 м·с⁻².

Груз неподвижен и целиком находится в жидкости. На него действуют натяжение нити T вверх, сила Архимеда F_А вверх и сила тяжести mg вниз. Дна он не касается, поэтому реакции дна нет.

Равновесие по Oy:
T+F_А−mg=0.
По закону Архимеда
F_А=ρgV.
Выразим натяжение:
T=mg−ρgV=g(m−ρV).

Подстановка:
F_А=700 кг·м⁻³·10 м·с⁻²·10⁻³ м³=7 Н,
T=10 м·с⁻²·(2,0 кг−700 кг·м⁻³·10⁻³ м³)=13 Н.

Проверка: T+F_А=13 Н+7 Н=20 Н=mg. Натяжение положительно, значит нить действительно натянута.

Ответ: 13 Н.