На камень в воде действуют 2 силы: сила тяжести P = mg, направленная вниз, и выталкивающая сила (сила Архимеда) P(a) = ро(в)gV, направленная вверх. Чтобы удержать камень в воде нужно приложить силу, равную разности силы тяжести и силы Архимеда:
P(пр) = P - P(a) = mg - ро(в)gV = ро(к)gV - ро(в)gV =( ро(к) - ро(в))gV = (2500 - 1000)*9,81*0,5 = 7357,5 Н. Так как значение получилось положительным, то силу нужно направить вверх.
Здесь:
m = ро(к)g - масса тела;
ро(в) = 1000 кг/м3 - плотность воды;
ро(к) = 2500 кг/м3 - плотность камня, задана;
g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения;
V = 0.5м3 - объем тела, задан.