По закону Архимеда, на тело, погруженное в жидкость (газ) со стороны этой жидкости (газа) действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной воды (газа). Камень, полностью погруженный в воду, вытесняет воды ровно такого же объема, который сам имеет. В нашей задаче камень вытесняет 1 м3 воды. Вес этой воды = V*p*g. Здесь V- объем вытесненной воды = 1 м3; p – плотность воды = 1000 кг/м3; g - ускорение свободного падения, примем = 10 м/с2. Следовательно, выталкивающая сила должна быть F = V*p*g = 1*1000*10 = 10000 Ньютонов. Заметьте, что я вовсе не «оговорился» написав «должна быть». Дело в том, что если камень так лежит на дне, что под него не затекла вода (или при опускании на дно камень вытеснил из под себя всю воду), то выталкивающая сила на камень действовать не будет. Т.к. будет отсутствовать давление воды снизу. И такой эффект я вовсе не придумываю. Такое явление порой возникает, когда подводная лодка ложиться на песчаный грунт. И частично выдавливает из под себя воду. В таких случаях выталкивающая сила, действующая на лодку, уменьшается. И лодке бывает значительно труднее всплыть. Точнее начать всплытие, так как из-за уменьшения выталкивающей силы уменьшается суммарная подъемная сила, действующая на лодку.
На лснованиии принципа Германа- Эйлера-Даламбера и еще там кого-то уже не помню, можно рассмотреть поезд как покоящийся (т. е. не подвижный) , если приложить к нему все внешние силы (это его вес - М*ж) и силы инерции - в данном случае - центробежной силы, которая рана Ф=М*С2 / Р, ж - ускорение свободного падения, т. е. 9,81 м/с2 где М - масса поезда, С - его скорость (С2 - скорость в квалрате) , Р - радиус кривизны траектории, в задаче - радиус по которому изогнулся мост. Тогда на мост действует сила М*ж + М * С2 / Р = 400 000 * 9,81 + 400 000 * (20*20) / 2000 = 3924000 + 80000 = 4004000 Н (ньютонов) = 4004 кН (килоньютона)
Fa=p*g*V=1000*9,8*1=9,8 кН