Какую вертикально направленную силу надо приложить к льдине массой 100 кг чтобы утопить ее в воде?

M=100 кг    po1=900 кг/м3    po2=1000 кг/м3    F=?
===
m*g=po2*g*V2    льдина плавает
V2 - объем подводной части
F=po1*V1*g    чтобы утопить, нужно приложить силу, равную весу надводной части.
m=po1*(V1+V2)
F=m*g*(1-po1/po2)=100*10*(1-900/1000)=100 H

Если тело находится в жидкости, то не него действует две силы:
Архимедова сила, направленная вертикально вверх и сила тяжести, направленная вертикально вниз. 
Чтобы утопить льдину в воде, нужно приложить вертикально направленную силу тяжести, которая будет больше архимедовой силы.

Чтобы решить эту задачу, нужно использовать знания о плавании тел в жидкостях и применить принцип Архимеда.

Принцип Архимеда гласит, что плавающее тело в жидкости испытывает силу поддержания, равную весу вытесненной им жидкости. Если эта сила меньше веса тела, оно останется на поверхности воды, а если сила больше веса тела, оно будет всплывать.

В данном случае у нас есть лед, который мы хотим утопить в воде. Вода в реакции на попытку опустить лед будет вытеснять его силой. Чтобы лед полностью погрузился в воду и оставался на дне, нужно приложить к нему силу, которая превышает его вес.

Шаг 1: Рассчитаем вес льда.
Масса льда составляет 100 кг. Вес равен произведению массы на ускорение свободного падения g (около 9,8 м/с²):
Вес = масса × g = 100 кг × 9,8 м/с² ≈ 980 Н (ньютон)

Шаг 2: Рассчитаем силу поддержания – силу выталкивания воды льдом, необходимую для его погружения.
Согласно принципу Архимеда, эта сила равна весу вытесненной ледом воды. То есть, если мы приложим силу, большую чем 980 Н, то лед погрузится.

Шаг 3: Рассчитаем объём воды, вытесняемой при погружении льда.
Объём воды, вытесняемой льдом, равен его объёму. Объём можно рассчитать, зная, что плотность льда равна плотности воды и равна 1000 кг/м³, а также зная массу:
Объём = масса / плотность = 100 кг / 1000 кг/м³ = 0,1 м³ (или 100 литров)

Шаг 4: Рассчитаем силу поддержания.
Вес вытесненной льдом воды равен произведению массы воды на ускорение свободного падения:
Вес = масса × g = плотность × объём × g = 1000 кг/м³ × 0,1 м³ × 9,8 м/с² ≈ 980 Н (ньютон)

Таким образом, чтобы утопить лед массой 100 кг в воде, необходимо приложить вертикально направленную силу, превышающую 980 Н. Конкретное значение силы можно определить только с учетом точной формы и размеров льда.