Шаг 1: Определение силы Архимеда
Когда цилиндр начинает погружаться в жидкость, на него действует сила Архимеда, которая равна весу вытесненной жидкости. Эта сила определяется по формуле:
где:
- — объем вытесненной жидкости,
- — плотность жидкости,
- — ускорение свободного падения.
Объем вытесненной жидкости при погружении цилиндра на высоту равен:
где — площадь основания цилиндра, которая равна:
Таким образом, сила Архимеда будет:
Шаг 2: Определение силы тяжести цилиндра
Сила тяжести, действующая на цилиндр, равна: