В покое (на земле, когда он стоит) на шар действуют две силы: сила тяжести 
, направленная к центру Земли, и сила реакции опоры 
, направленная вверх. По 3-му закону Ньютона 
, а значит вес шара в покое равен его силе тяжести, то есть:
Н 
кН
В воде на шар возникает помимо вышеперечисленных силы тяжести и силы реакции опоры сила Архимеда 
, направленная вверх.
То есть 
, отсюда 
.
Сила Архимеда рассчитывается по формуле 
, где 
- плотность жидкости (нолик для того, чтобы не путать с плотностью тела), а 
- объём погруженной части тела.
Тогда:
Н 
кН
Как уже было сказано, , а значит 
кН
Считаем разность 
:
кН
кН
Дано:
P = 300 Вт
m = 2 кг
τ = 10 мин = 600 сек
c = 4200 Дж/(кг×°С)
Найти:
Δt - ?
Воспользуемся формулой мощности электрического тока:
P = U²/R
отсюда сопротивление одного нагревателя равна:
R = U²/P
Далее используем формулу сохранения энергии при нагревании воды при параллельном соединений двух его спиралей:
Q = P×τ
cmΔt = U²/Rобщ × τ = 2U²/R × τ = 2P×τ (1)
Далее при формулы (1) мы найдем температуру:
cmΔt = 2Pτ ⇒ Δt = 2Pτ/cm
Далее считаем:
Δt = 2×300 Вт × 600 сек/4200 Дж/(кг×°С) × 2 кг = 600Вт × 600 сек/8400 Дж/°С = 360000 Дж/8400 Дж/°С ≈ 42,86°С ≈ 43°С
ответ: Δt = 43°С
