Для того, чтобы оторвать кубик от дна сосуда, необходимо преодолеть силу сцепления между дном и кубом. Эта сила может быть рассчитана как произведение коэффициента сцепления и веса куба.

Так как кубик находится на дне сосуда, то сила реакции дна сосуда на кубик (равная весу кубика) равна его весу.

Вода находится на высоте 20 см = 0,2 м над дном сосуда. Давление жидкости на дно сосуда равно давлению воды на глубине 20 см.

По формуле гидростатики, давление на глубине h в жидкости равно:

p = ρgh

где ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - глубина жидкости.

Для воды при 20 °C плотность равна 998 кг/м^3, ускорение свободного падения на поверхности Земли g = 9,8 м/с^2. Таким образом, давление воды на глубине 20 см равно:

p = 998 кг/м^3 * 9,8 м/с^2 * 0,2 м = 1962 Па

Это давление будет действовать на верхнюю грань куба. Чтобы оторвать куб от дна, необходимо приложить силу, равную силе сцепления между дном и кубом, плюс силу, необходимую для преодоления давления воды на верхнюю грань куба.

Сила сцепления между дном и кубом равна произведению коэффициента сцепления и веса куба:

F1 = μ * m * g

где μ - коэффициент сцепления, m - масса куба, g - ускорение свободного падения.

Для металла и стекла коэффициент сцепления обычно принимают равным 0,8. Тогда сила сцепления между дном и кубом равна:

F1 = 0,8 * 1 кг * 9,8 м/с^2 = 7,84 Н

Сила, необходимая для преодоления давления воды на верхнюю грань куба, равна давлению, умноженному на площадь верхней грани:

F2 = p * S

где S - площадь верней грани куба.

Площадь верхней грани куба равна длине ребра, возведенной в квадрат:

S = a^2 = (100 мм)^2 = 0,01 м^2

Тогда сила, необходимая для преодоления давления воды на верхнюю грань куба, равна:

F2 = 1962 Па * 0,01 м^2 = 19,62 Н

Таким образом, общая вертикальная сила, которую надо приложить в центре верхней грани кубика, чтобы оторвать его от дна, равна сумме силы сцепления между дном и кубом и силы, необходимой для преодоления давления воды на верхнюю грань куба:

F = F1 + F2 = 7,84 Н + 19,62 Н = 27,46 Н

Таким образом, чтобы оторвать кубик от дна сосуда, необходимо приложить вертикальную силу 27,46 Н в центре верхней грани куба.