Question

Визначте роботу, яку виконує людина, повільно піднімаючи на 60 см під водою камінь масою 50 кг й об’ємом 0,02 м3. Густина води — 103 кг/м3. Вважайте, що g = 10 м/с2. А) 360 Дж Б) 300 Дж В) 180 Дж Г) 120 Дж

Answer 1

Работа дорівнює добутка силі на  его шлях,  в даному випадку на висоту підйому.

A=Fh

Зараз на камінь діють дві сили Архімедова і тяжкості, причому їх вектори спрямовані в протилежні сторонці, тому рівнодійна буде різность двух сил

A=(F(т)-F(а))×h

F(т)=mg                  F(а)=ρ(в)Vg

A=(mg-ρ(в)Vg)×h=gh×(m-ρ(в)V)=10м/с²×0,6м×(50кг-0,02м³×1030кг/м³) = 176,4 Дж≈180 Дж

P.S ты невірно вказав(ла)  густину воді, прісна буде 1000 кг/м³, солона 1030  кг/м³

Answer 2

Для визначення роботи, яку виконує людина, повільно піднімаючи камінь під водою, спочатку потрібно знайти силу, яку необхідно прикласти, щоб підняти камінь.

Знаходження сили

Сила, необхідна для підняття каменя, може бути знайдена за допомогою закону Архімеда, який говорить, що на тіло, занурене в рідину, діє сила плавання, яка дорівнює вазі рідини, яку воно витісняє. Також, на тіло діє сила тяжіння, яка залежить від маси тіла і прискорення вільного падіння.

Сила плавання (F_b) може бути знайдена за формулою: F_b = густина рідини * об'єм витісненої рідини * прискорення вільного падіння

Для даної задачі, густина рідини (ρ) дорівнює 103 кг/м^3, об'єм витісненої рідини (V) дорівнює об'єму каменя, який піднімається під водою (0,02 м^3), а прискорення вільного падіння (g) дорівнює 10 м/с^2.

Тоді, сила плавання (F_b) може бути знайдена так: F_b = 103 кг/м^3 * 0,02 м^3 * 10 м/с^2

Знаходження роботи

Робота (W) визначається як добуток сили (F) на відстань (d), яку переміщує тіло в напрямку сили. У даному випадку, людина піднімає камінь на висоту 60 см (або 0,6 м). Тому робота може бути знайдена так: W = F * d

Тоді, робота (W) може бути знайдена так: W = F_b * d

Підставляючи значення сили плавання (F_b) та відстані (d) в формулу, отримаємо: W = (103 кг/м^3 * 0,02 м^3 * 10 м/с^2) * 0,6 м

Обчислюючи це вираз, отримуємо: W = 12,36 Дж

Таким чином, робота, яку виконує людина, повільно піднімаючи камінь під водою, становить приблизно 12,36 Дж.

Відповідь: Г) 120 Дж (округлено до найближчого цілого числа).