Question

1)бетонную плиту объемом 0,5 м куб поднимают из воды при подвижного блока.какую силу необходимо прикладывать, когда плиту поднимают в воде и над поверхностью. 2) со дна реки глубиной 4м поднимают камень объемом 0,6 м куб на баржу высота борта которой над поверхностью реки 1м.найти работу по подъему камня. p(пл) камня=2500 кг на м куб.

Answer 1

№1.

Елс ирассматривать когда плиту поднимают в воде, то силу которую необходимо приложить будет равна разности силы тяжести плиты, и выталкивающей силы (Архимедовой силы). Вычислим силу тяжести и Архимедову силу.

По формуле закона Архимедовой силы $F_A=p*g*V$, где р - плотность вещества (кг/м³), V - объём (м³), g - ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с² ≈ 10м/с²).

Плотность воды р = 1000 кг/м³. Подставим: $F_A=1000*9,8*0,5=4900(H)$

По формуле силы тяжести $F=m*g$, где m - масса тела (кг), g - ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с² ≈ 10 м/с²). Массу распишим через плотность и объём: m=p*V

Плотность бетона р = 2300 кг/м³. Подставим: $F_T=p*V*g=2300*9,8*0,5=11270(H)$

Вычисляем силу которую необходимо прложить при поднятии плиты в воде: 

$F=F_T-F_A=11270-4900=6370(H).$

Силу которую необходимо приложить чтобы поднять плиту в воздухе, равна силе тяжести плиты т.е. 112700 Н.

№2.

Для определения полной совершаемой работы необходимо найти, отдельно работу совершаемую при поднятиии какмня из реки, до её поверхности. Также работы при поднятиии камня уже в воздухе.

Определим работу совершаемую при поднятии камня из воды. 

$A=F*S=(F_T-F_A)*S=(m*g-p*g*V)*S=(p_k*V_k*g-p*g*V)*S$

Подставляем и вычисляем: $A=(2500*0,6*9,8-1000*0,6*9,8)*4=8820$ Дж.

Определим работу совершаемую при поднтии какмня от поверхнсти воды до борта:

$A=m*g*h=p_k*V_k*g*h=2500*9,8*0,6*1=14700$ Дж.

Общая работа: $A_x=14700+8820=23520$ Дж.