Цепь выдерживает нагрузку 78,3 кН. Можно ли на этой цепи удержать гранитную плиту объемом 4 м3 под водой? Обоснуйте ответ. Плотность гранита примите равной 3000 кг/м3. Плотность воды примите равной 1000 кг/куб. метр
Ответы
Ответ:
Нет,нельзя
Объяснение:
Сила тяжести, действующая на плиту Fт=p(гранита)Vg
Сила Архимеда действующая на плиту
Fa=p(воды)gV
Направим ось Y вертикально вниз.Предположим, что плиту можно удержать на цепи тогда
Fт=Fa+T
T сила натяжения цепи
T=Fт-Fa
T=p(гранита)Vg-p(воды)gV=gV(p(гранита)-p(вод)
T=9.8*4*(3000-1000)=78400(Н)=78.4(кН)
Т.к сила натяжения больше чем выдерживает цепь предположение неверно и плиту нельзя удержать на данной цепи
Дано:
Критическая нагрузка на цепь: кН
Н.
Объём плиты: м³.
Плотность граниты, из которого состоит плита: кг/м³.
Плотность воды: кг/м³.
Вопрос задачи на языке физики:
Решение:
1. Вспоминаем определение веса, вес - сила с которой тело действует на опору или подвес. Чтобы увидеть, какие силы и как действуют на плиту, сделаем рисунок (см. приложение).
2. Распишем 2-ой закон Ньютона: , где
представляет собой силу тяжести,
- силу Архимеда,
- силу натяжения цепи.
3. По 3-му закону Ньютона имеем , то есть
.
4. Возьмём проекцию (2) на ось Оу: , причем
м/с² - ускорение свободного падения.
5. Масса плиты по определению: .
6. Сила Архимеда, действующая на плиту: .
7. Объединяем (3) - (6): .
8. Выразим вес плиты из (7): .
Численно получим:
(Н).
Переведём в килоньютоны: 78400Н = Н = 78.4 кН.
Так как 78,4 кН > 78,3 кН, то есть , то цепи не выдержать такую нагрузку. Ведь критическая отметка превышена.
Ответ: нельзя.
![](https://files.topotvet.com/i/d3d/d3dbc70d37b674198b819d38ed647fb4.jpg)