1. Какую силу надо приложить к шарику, чтобы удержать его под водой. Масса шарика равна 100 г, его плотность – 400 кг/м3,

mш = 100 г = 0,1 кг.

ρш = 400 кг/м^3.

ρв = 1000 кг/м^3.

g = 10 м/с^2.

F - ?

На шарик, погруженный в воду, действует две силы: сила тяжести Fт направленная вертикально вниз, и выталкивающая  сила Архимеда Fарх, направленная вертикально вверх.

Сила тяжести определяется формулой: Fт = mш *g, где  mш – масса тела, g – ускорение свободного падения.

Fт = 0,1 кг *10 м/с^2 = 1 Н. 

 Выталкивающая сила Архимеда определяется формулой:  Fарх = ρв *g* Vш.  Где ρв - плотность жидкости, в которое погружено тело, g - ускорение свободного падения, V - объем погруженной части тела в жидкость.

Vш = mш /ρш.

Fарх = ρв *g* mш /ρш.

Fарх = 1000 кг/м^3 *10 м/с^2 *0,1 кг /400 кг/м^3 = 2,5 Н.

Нужно приложить силу F = Fарх -  Fт, направленную вертикально вниз.

 F = 2,5 Н - 1 Н = 1,5 Н.

Ответ: нужно приложить силу F = 1,5 Н, направленную вертикально вниз.