Question

Какую работу нужно совершить, чтобы поднять в воде бетонный блок массой 30 кг на высоту 2 м? Плотность бетона 2600 кг/м³, воды 1000 кг/м³.

Answer 1

A = Fs

F = mg - pgV

A = hgV(p(б) - p(ж)

А = gh*(m/p(б))*(p(б) - p(ж))=

=10*2*(30/2600)*(2600-1000)

= (10 * 30 * 16) / 13 = 4800/13 = 370 Дж

Answer 2

Чтобы поднять бетонный блок массой 30 кг на высоту 2 м, нужно преодолеть силу тяжести, действующую на блок, и преодолеть силу сопротивления подъему, создаваемую водой.

1. Сила тяжести: Сила тяжести, действующая на блок, вычисляется как произведение его массы на ускорение свободного падения (около 9.8 м/с² на Земле): F_тяжести = масса * ускорение свободного падения F_тяжести = 30 кг * 9.8 м/с² F_тяжести = 294 Н

2. Сила сопротивления подъему: Сила сопротивления подъему создается водой, которая заполняет объем блока. Чтобы вычислить эту силу, нужно знать разность веса блока в воздухе и его веса, погруженного в воду.

Вес блока в воздухе: Вес блока в воздухе равен его массе, умноженной на ускорение свободного падения: Вес_воздух = масса * ускорение свободного падения Вес_воздух = 30 кг * 9.8 м/с² Вес_воздух = 294 Н

Вес блока в воде: Вес блока в воде равен разности веса воздушного блока и силы Архимеда, действующей на него в воде: Вес_вода = Вес_воздух - Сила_Архимеда

Сила Архимеда вычисляется как разность веса воды, вытесненной блоком, и веса самой воды: Сила_Архимеда = Вес_воды - Вес_воды_без_блока

Объем блока вычисляется как масса блока, деленная на плотность бетона: Объем = масса / плотность_бетона Объем = 30 кг / 2600 кг/м³ Объем = 0.01154 м³

Вес воды, вытесненной блоком: Вес_воды = объем * плотность_воды Вес_воды = 0.01154 м³ * 1000 кг/м³ Вес_воды = 11.54 Н

Таким образом, вес блока в воде: Вес_вода_без_блока = Вес_воды - Вес_воды_без_блока Вес_вода_без_блока =