Сначала переведём объём в метры кубические:
\[40 \text{ дм}^3 = 40 \times 10^{-3} \text{ м}^3 = 0.04 \text{ м}^3\]
Плотность гранита примерно ( \rho_{\text{гранита}} = 2700 \text{ кг/м}^3 ), плотность воды ( \rho_{\text{воды}} = 1000 \text{ кг/м}^3 ).
1. **В воздухе**: Чтобы удержать кусок гранита в воздухе, нужно приложить силу, равную его весу:
\[P = m \cdot g = \rho_{\text{гранита}} \cdot V \cdot g = 2700 \text{ кг/м}^3 \cdot 0.04 \text{ м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \approx 1058.4 \text{ Н}\]
2. **В воде**: В воде на гранит действует архимедова сила:
\[F_A = \rho_{\text{воды}} \cdot V \cdot g = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 0.04 \text{ м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 392 \text{ Н}\]
Поэтому, чтобы удержать гранит в воде, нужно приложить силу, равную разности между его весом и архимедовой силой:
\[F = P - F_A = 1058.4 \text{ Н} - 392 \text{ Н} = 666.4 \text{ Н}\]
**Ответ:** В воздухе нужно приложить силу около 1058.4 Н, а в воде - около 666.4 Н.