Сравните выталкивающие силы, действующие на человека, находящегося в воде в разных положениях (рис. 49).

рис. 49

Для решения данной задачи необходимо рассмотреть закон Архимеда, который описывает выталкивающую силу, действующую на тело, погруженное в жидкость. Согласно закону Архимеда, на любое тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной этим телом.

Формула для вычисления выталкивающей силы $ F_a $ записывается как:

$$ F_a = \rho \cdot g \cdot V $$

где:
− $ \rho $ — плотность жидкости,
− $ g $ — ускорение свободного падения,
− $ V $ — объем вытесненной жидкости (равен объему погруженной части тела).

Рассмотрим положение двух людей на картинке:

1. Человек, плавающий на поверхности:

   • Часть тела находится над водой, следовательно, объем вытесненной воды меньше, чем полный объем тела.
   • Выталкивающая сила будет равна весу вытесненной воды.

2. Человек, находящийся под водой:

   • Полностью погружен в воду, следовательно, объем вытесненной воды равен полному объему тела.
   • Выталкивающая сила в этом случае будет максимальной, так как тело полностью вытесняет воду.

Таким образом, можно сделать вывод, что выталкивающая сила будет больше, когда человек полностью погружен в воду. В положении на поверхности выталкивающая сила меньше из−за меньшего объема вытесненной воды.

Это основные теоретические аспекты для понимания задачи на выталкивающую силу в рамках школьного курса физики.