ответ:
объяснение:
поднимают равномерно, значит без ускорения, значит сила натяжения нити t, поднимающая груз, равна силе тяжести m*g:
t = m*g = 100 кг * 10 н/кг = 1000 н.
эта сила натяжения совершает работу (полезную):
aп = t*h
aп = 1000 н * 3 м = 3000 дж
золотое правило механики (т.е. закон сохранения энергии) говорит, что в отсутствии трения для любого механизма выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии. выигрыш в силе равен отношению силы тяжести m*g, действующей на груз, к приложенной силе:
1000 н / 250 н = 4
выигрыш в силе – 4 раза, значит такой же проигрыш в расстоянии, то есть верёвку надо отматать в 4 раза больше, чем высота h, на которую был поднят груз:
s = 4*h
s = 4 * 3 м = 12 м.
ни один механизм не даёт выигрыша в работе, это легко понять, посчитав затраченную работу aз, которая равна произведению приложенной силы f и расстояния s, прошедшего концом верёвки:
aз = f * s = 250 н * 12 м = 3000 дж.
то есть aз = aп. об этом и говорит золотое правило механики. так будет всегда, какой бы мы механизм не придумали, и если мы будем пренебрегать потерями на трение и прочие сопротивления.
если бы мы ещё учли трение, то затраченная работа стала бы больше полезной (за счёт роста требуемой силы f при всём остальном неизменном), и пришлось бы ввести понятие кпд системы блоков.
подробнее - на -
Fт > FА – тело тонет
Fт = FА – тело плавает
Fт < FА – тело всплывает
а)
F архимеда = ρgv
Плотность бензина - 750 кг/м3
F архимеда = 750 * 10 * 0.1 = 750 Н
F тяжести = mg
F тяжести = 90 * 10 = 900 Н
F тяжести - 900 Н, F архимеда - 750 Н
Fт > FА – тело тонет
Плавать не будет.
б)
F архимеда = ρgv
Плотность воды (т.к. не указано, солёная она или пресная - пускай будет пресная) - 1000 кг/м3
F архимеда = 1000 * 10 * 0.1 = 1000 Н
F тяжести = mg
F тяжести = 90 * 10 = 900 Н
F тяжести - 900 Н, F архимеда - 1000 Н
Fт < FА – тело всплывает
Тело будет всплывать до тех пор, пока не начнет плавать.
ответ: а) нет; б) будет всплывать