Ведро, имеющее массу m, вместимость V, вытаскивают с водой из колодца. Плотность материала, из которого сделано ведро, равна ρ, плотность воды ρв. Какую силу необходимо приложить для подъема этого ведра, пока оно находится под водой и когда его вытащили из воды? Сопротивление воды движению ведра не учитывать.

1) Под водой: сила будет определяться разностью между весом ведра и выталкивающей (архимедовой) силой. При этом для определения выталкивающей силы необходимо знать объем материала, из которого сделано ведро Vведра (не путать с вместимостью ведра)

F = Pведра - Fарх = mg - ρвgVведра = g (m - ρвVведра)

Vведра = m/ρ

Окончательно получаем F = g (m - ρв*m/ρ)

Выносим массу за скобки и получаем:

F = mg (1 - ρв/ρ)

2) Когда вытащили из воды: сила будет определяться суммой веса ведра и веса воды в ведре.

F = Pведра + Pводы = mg + ρвV

m - масса ведра

V - вместимость ведра

ρ - плотность материала ведра

ρв - плотность воды

g = 10 Н/кг