Тело имеет
площадь S
высоту H
объем V=S*H
массу m=V*ro= S*H* ro_d
при погружении на глубину h на него действует сила архимеда
Fa = S*h* ro_v*g
итоговая равнодействующая силы архимеда и силы тяжести
F= S*h* ro_v*g- S*H* ro_d*g =
= S*g*(h* ro_v- H* ro_d) =
= S*g*x* ro_v
где х – отклонение от точки равновесия
x=h-h0;
h0= H* ro_d/ ro_v
в момент максимального погружения от положения равновесия потенциальная энергия бруска равна
W = F_max * x_max/2 =
= S*g* x_max * ro_v* x_max/2 =
= S*g* x_max^2 * ro_v/2
и равна максимальной кинетической энергии
S*g* x_max^2 * ro_v/2 = W_max
откуда
S = 2*W_max / (g* x_max^2 * ro_v) = 2*2,4e-3 / (10* (0,01)^2 * 1000) м^2 = 0,0048 м^2 = 48 cм^2 – это ответ