1. Тіло по черзі повністю занурюють у воду та гас.
У скільки разів архімедова сила у воді більша, ніж у гасі?
2. На тіло, що повністю занурене в гас, діє архімедова
сила 8 Н. Яка архімедова сила діятиме на це тіло, якщо його занурити у воду?
3. На тіло, що повністю занурене в гас, діє архімедова сила 4 Н. Яку густину має тіло, якщо його маса становить 900 г.?
В качестве нулевого уровня выберем уровень связанный с начальным положением тела. Потенциальная энергия тела в момент бросания равна нулю, так как потенциальная энергия является функцией высоты, кинетическая энергия равна mv2/2.
В интересующей нас точке кинетическая энергия тела будет равна его потенциальной энергии (по условию задачи)
Eк = Ep. (1)
Запишем закон сохранения механической энергии (сопротивление среды отсутствует)
mv2/2 = Eк + Ep = Ep + Ep = 2Ep.
Здесь мы воспользовались (1)
Тогда
mv2/2 = 2mgh, или v2/(4g) = h
После вычисления
h = 202/(4 × 10) = 10 (м). ответ: на высоте 10 м кинетическая энергия тела равна его потенциальной.