25 сосен, каждая из которых имеет объём 0.8 м^3.
Объём всей конструкции V=25*0,8=20 м^3.
Масса такой конструкции m=ро*V=650*20=13000 кг.
Нарисуй плот, изобрази силы, действующие на него. Это сила тяжести, архимедова сила и вес груза. Сила тяжести и вес тела направлены в противоположную сторону от архимедовой силы, которая будет уравновешивать их.
Второй закон Ньютона.
ma=F(сумм)=Fa+Fт+Pг - в векторах.
Проецируем на OY:
Ускорение равно нулю.
0=Fa-Fт-Pг.
Pг=Fa-Fт=po*g*V-mg=1000*10*20-13000*10=200000-130000=70000Н=70кН
Груз с таким весом плот сможет удержать, естественно, это максимальный вес...
Внимательно посмотрим на два основных типа блока: подвижный и неподвижный (см. рисунок).
Для неподвижного блока груз поднимается под действием силы натяжения веревки Т на высоту h, в то же время, другой конец веревки опускается на расстояние h под действием силы F, равной T, их работы:
Но так как
то и работы этих сил равны между собой.
Для подвижного блока груз поднимается на высоту h под действием силы натяжения веревки Т, но другой конец вытягивается на 2h за счет вдвое меньшей силы, сравним их работы:
Пришли к тому же результату, т.е. и подвижный блок не дает выигрыша в работе.
На самом деле отсутствие выигрыша в работе является следствием золотого правила механики: Во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии, а работа, как произведение этих двух величин, никак не меняется.
Более того, в реальных механизмах, полезная работа всегда оказывается меньше затраченной из-за наличия силы трения и т.д. Поэтому КПД реальных механизмов всегда меньше 1.