Яку роботу треба виконати, щоб рівномірно підняти з дна озера до
поверхні води цеглину масою 15 кг? Глибина озера 4 м, густина цеглини
2500 кг/м3
. Опором води знехтувати
СРОЧНО!
Ответы
Ответ: Что бы поднять кирпич из воды надо выполнить работу 360 Дж.
Объяснение: Дано:
Масса кирпича m = 15 кг
Плотность кирпича ρк = 2500 кг/м³
Глубина озера h = 4 м
Ускорение свободного падения g = 10 м/с²
Найти работу, затраченную на подъем кирпича из воды
А - ?
В нашем случае работа равна произведению силы, которую надо приложить к кирпичу, что бы его поднять, на длину поднятия, т.е. поднять с глубины h.
На погруженный в воду кирпич действует сила Архимеда. Она действует вверх против силы тяжести. Значит, сила с которой надо действовать на кирпич, что бы поднять его, будет равна F = Fтяж - Fа. здесь Fтяж - сила тяжести = mg;
Fа - сила Архимеда. Сила Архимеда равна весу воды, вытесненной кирпичом. Объем этой воды будет равен объему кирпича, а объем кирпича = m/ρк.. Плотность воды
ρв = 1000 кг/м, тогда сила Архимеда Fа = m*g*ρв/ρк. Таким образом, сила с которой надо действовать на кирпич, что бы поднять его, будет равна:
F = mg - m*g*ρв/ρк = mg(1 - ρв/ρк).
Тогда работа, затраченная на подъем кирпича из воды:
А = F * h = mg(1 - ρв/ρк)*h = 15*10(1 - 1000/2500)*4 = 360 Дж