плотность льда ρ₁ = 0,917 г/см³
плотность стали ρ₂ = 7,8 г/см³
объем тела v = 50 см³
масса m = 114 г
найти: v₂=?
решение.
если бы тело полностью состояло изо льда, то его масса
была бы:
m' = ρ₁v = 0,917*50 = 45,85 (г)
значит, оставшаяся масса m₂' = m-m' = 114 - 45,85 = 68,15 (г)
является массой стального шарика за вычетом массы
льда в объеме этого шарика.
тогда:
v₂ = m₂'/(ρ₂-ρ₁) = 68,15/(7,8 - 0,917) =
= 68,15 : 6,883 = 9,9 (см³)
проверка: масса стального шарика m₂ = 9,9*7,8 = 77,22 (г)
масса льда m₁ = (50-9,9)*0,917 = 36,77 (г)
общая масса тела: m = m₁+m₂ = 113,99 ≈ 114 (г)
ответ: объем стального шарика 9,9 см³
в замкнутой системе, в которой действуют консервативные силы, механическая энергия сохраняется. e = ek+ep= const.
закон сохранения механической энергии выполняется только тогда, когда тела в замкнутой системе взаимодействуют между собой консервативными силами, то есть силами, для которых можно ввести понятие потенциальной энергии.
если система незамкнутая, т.е. действует внешняя сила f, то можно показать, что полная механическая энергия не сохраняется, а ее изменение δw = af, где аf — работа внешней силы.
Ап = mgh = 40 кг · 10 Н/кг · 10 м = 4000 Дж
Затраченная работа:
Аз = F·S, здесь S будет длиной веревки, которую вытащил рабочий. При использовании подвижного блока эта длина будет в два раза больше, чем высота, на которую был поднят груз S = 2 · h = 10 м · 2 = 20 м
Aз = F·S = 250 H · 20 м = 5000 Дж
КПД = (Ап / Аз)·100% = (4000 Дж / 5000 Дж)·100% = 80%
ответ: КПД механизма составляет 80%