Question

1) Какую работу совершает сила тяжести, действующая на камень массой 200 г во время его падения с высоты 5 метров? 2) Какую работу совершает сила Архимеда, действующая в воде на мяч объёмом 0, 001 метров кубических, когда он всплывает на поверхность с глубины 1,5 метра? 10 баллов

Answer 1

Ответ:

m = ρ * V

В данном случае  m = 54 г,  ρ = 2,7 г/см³, поэтому

V = m / ρ = 54 / 2,7 = 20 см³

2 задание

Объяснение:

Answer 2

Работа, совершаемая силой, вычисляется по формуле:

$Работа = Сила \times Путь \times \cos(Угол)$

где:

• Сила - величина силы, действующей в данной ситуации,
• Путь - расстояние, на которое действует сила,
• Угол - угол между направлением силы и направлением движения.

1. Для случая с падающим камнем: Масса камня $m = 200$ грамм = $0.2$ кг. Высота падения $h = 5$ метров.

Сила тяжести $F = m \times g$, где $g$ - ускорение свободного падения ($9.8$ м/с², приближенное значение на поверхности Земли).

Сначала вычислим силу тяжести: $F = 0.2 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с}^2 = 1.96 \, \text{Н}$

Путь $s$ равен высоте падения: $s = 5 \, \text{м}$

Угол между силой и направлением движения равен $0^\circ$, так как сила тяжести направлена вертикально вниз, а движение тоже вертикально вниз.

Теперь можем вычислить работу: $Работа = 1.96 \, \text{Н} \times 5 \, \text{м} \times \cos(0^\circ) = 9.8 \, \text{Дж}$

2. Для случая с силой Архимеда: Объем мяча $V = 0.001$ м³. Глубина погружения $h = 1.5$ метра.

Сила Архимеда $F_A = \rho \times g \times V$, где $\rho$ - плотность жидкости (предполагаем воду, плотность $1000$ кг/м³).

Сначала вычислим силу Архимеда: $F_A = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 0.001 \, \text{м}^3 = 9.8 \, \text{Н}$

Путь $s$ равен глубине погружения: $s = 1.5 \, \text{м}$

Угол между силой Архимеда и направлением движения равен $180^\circ$, так как сила Архимеда направлена вертикально вверх, а движение вертикально вниз.

Теперь можем вычислить работу: $Работа = 9.8 \, \text{Н} \times 1.5 \, \text{м} \times \cos(180^\circ) = -14.7 \, \text{Дж}$

Обратите внимание, что значение работы отрицательное. Это связано с тем, что сила Архимеда направлена вверх, а движение мяча - вниз, то есть противоположные направления.