Вес в воде равен обычному весу минус Архимедова сила:
Рвод=Р-Fа (1), она должна быть равна 15кг*g, т.к. человек может выдержать только 15кг.
Архимедова сила:
Fa=V*р(вод)*g, где V и р(вод) - объем вытесненной воды, равный объему камня и плотность воды.
Обозначим х искомую массу камня, тогда
Fa=(х/р(кам))*р(вод)*g и подставим в (1), сразу заменяя значениями
15*g=x*g-(х/2500)*1000*g, сокращаем g и ищем х:
15=х-х*2/5
х=25 (кг) -это ответ
Чтобы уравнять рычаг надо применить формулу:
F1/F2=L2/L1
F-сила действующая на рычаг;L-длина рычага;
Подставляем значения:
150мм=15см
2/F2=15/5
Выражаем F2
F2=2*5/15=10/15=2/3=0,66кН
Направлена сила тяжести к центру притягиваемого тела и направлена к центру притягивающего тела.