a. Tính lực căng sợi dây
Để tính lực căng sợi dây, ta cần xét các lực tác động lên khối gỗ.

Lực đẩy Ác-si-mét (F_đẩy): Lực đẩy Ác-si-mét bằng trọng lượng của lượng nước bị chiếm chỗ bởi khối gỗ:

Fđẩy=ρnước⋅VngậpFđẩy=ρnước⋅Vngập

Trong đó:

ρnước=1000kg/m3ρnước=1000kg/m3 là mật độ nước,
Vngập=S⋅xVngập=S⋅x là thể tích phần khối gỗ bị ngập trong nước, với S=300cm2=0.03m2S=300cm2=0.03m2 và x=40cm=0.4mx=40cm=0.4m.
Ta có thể tính:

Vngập=0.03×0.4=0.012m3Vngập=0.03×0.4=0.012m3

Vậy lực đẩy Ác-si-mét là:

Fđẩy=1000⋅0.012⋅9.81=117.72NFđẩy=1000⋅0.012⋅9.81=117.72N

Trọng lượng của khối gỗ (P): Trọng lượng khối gỗ được tính từ trọng lượng riêng và thể tích của khối gỗ:

P=d⋅VgỗP=d⋅Vgỗ

Trong đó:

d=6000N/m3d=6000N/m3 là trọng lượng riêng của gỗ,
Vgỗ=S⋅h=0.03⋅0.5=0.015m3Vgỗ=S⋅h=0.03⋅0.5=0.015m3.
Vậy trọng lượng khối gỗ là:

P=6000⋅0.015=90NP=6000⋅0.015=90N

Lực căng sợi dây (T): Lực căng sợi dây là lực cân bằng giữa trọng lượng khối gỗ và lực đẩy Ác-si-mét.

T=P−Fđẩy=90−117.72=−27.72NT=P−Fđẩy=90−117.72=−27.72N

Kết quả này cho thấy lực căng dây là 27.72 N và hướng lên trên.

b. Nếu dây bị dứt khối gỗ sẽ chuyển động như thế nào?
Khi dây bị đứt, khối gỗ sẽ được tự do nổi lên, vì lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn trọng lượng của khối gỗ. Khối gỗ sẽ tiếp tục chuyển động lên trên cho đến khi toàn bộ được nổi lên trên mặt nước (khối gỗ hoàn toàn nổi).
 

a. Tính lực căng sợi dây
Để tính lực căng sợi dây, ta cần xét các lực tác động lên khối gỗ.

Lực đẩy Ác-si-mét (F_đẩy): Lực đẩy Ác-si-mét bằng trọng lượng của lượng nước bị chiếm chỗ bởi khối gỗ:

$F_{\text{đẩy}} = \rho_{\text{nước}} \cdot V_{\text{ngập}}$

Trong đó:

$\rho_{\text{nước}} = 1000 \, \text{kg/m}^3$ là mật độ nước,
$V_{\text{ngập}} = S \cdot x$ là thể tích phần khối gỗ bị ngập trong nước, với $S = 300 \, \text{cm}^2 = 0.03 \, \text{m}^2$ và $x = 40 \, \text{cm} = 0.4 \, \text{m}$.
Ta có thể tính:

$V_{\text{ngập}} = 0.03 \times 0.4 = 0.012 \, \text{m}^3$

Vậy lực đẩy Ác-si-mét là:

$F_{\text{đẩy}} = 1000 \cdot 0.012 \cdot 9.81 = 117.72 \, \text{N}$

Trọng lượng của khối gỗ (P): Trọng lượng khối gỗ được tính từ trọng lượng riêng và thể tích của khối gỗ:

$P = d \cdot V_{\text{gỗ}}$

Trong đó:

$d = 6000 \, \text{N/m}^3$ là trọng lượng riêng của gỗ,
$V_{\text{gỗ}} = S \cdot h = 0.03 \cdot 0.5 = 0.015 \, \text{m}^3$.
Vậy trọng lượng khối gỗ là:

$P = 6000 \cdot 0.015 = 90 \, \text{N}$

Lực căng sợi dây (T): Lực căng sợi dây là lực cân bằng giữa trọng lượng khối gỗ và lực đẩy Ác-si-mét.

$T = P - F_{\text{đẩy}} = 90 - 117.72 = -27.72 \, \text{N}$

Kết quả này cho thấy lực căng dây là 27.72 N và hướng lên trên.

b. Nếu dây bị dứt khối gỗ sẽ chuyển động như thế nào?
Khi dây bị đứt, khối gỗ sẽ được tự do nổi lên, vì lực đẩy Ác-si-mét lớn hơn trọng lượng của khối gỗ. Khối gỗ sẽ tiếp tục chuyển động lên trên cho đến khi toàn bộ được nổi lên trên mặt nước (khối gỗ hoàn toàn nổi).