ГДЗ: Задание 521. Энергия погружённого железного бруска — Потенциальная и кинетическая энергия / Физика. 9 класс. Базовый уровень. Сборник вопросов и задач

Измеряют размеры a, b, c, V=abc и высоту центра h над дном. Гравитационная энергия именно бруска \(U=mgh=\rho_{\rm Fe}Vgh\), где ρFe≈7800 кг/м³. Вода не меняет массу и формулу этой энергии. Для проверки динамометром проще взвесить брусок в воздухе: U=P возд h.

При измерении натяжения под водой динамометр показывает \(T=(\rho_{\rm Fe}-\rho_{\rm в})Vg\), а не mg. Нужно восстановить \(mg=T+\rho_{\rm в}Vg\), или \(mg=T\frac{\rho_{\rm Fe}}{\rho_{\rm Fe}-\rho_{\rm в}}\). Затем умножить на h.

Пример: куб 2 см, V=8 см³=0,000008 м³, h=0,05 м. Вес 0,624 Н, сила Архимеда 0,080 Н, натяжение 0,544 Н, U=0,624·0,05=0,0312 Дж. Это условные данные. Энергию всей системы брусок–вода или работу результирующей при подъёме считают отдельно, не подменяя ею U бруска.