Question

СРОЧНО! Объем, погруженного алюминиевого шара на глубину 0.5 км, равен 12 см3. Какую работу при этом совершили?

Answer 1

Энергия шара на высоте (до погружения):

Eп₀ = mgh₀

Энергия шара на глубине (после погружения):

Eп = mgh

Разница энергий и будет совершённой работой:

A = Eп - Eп₀

A = mgh - mgh₀ = mg(h - h₀) = mgΔh

m = ρV

A = ρVgΔh

ρ(Al) = 2700 кг / м^3

V = 12 см^3 = 1.2 * 10^-5 м^3

g ≈ 9.8 Н / кг

Δh = 500 м

A = 2700 кг / м^3 * 1.2 * 10^-5 м^3 * 9.8 Н / кг * 500 м = 158.76 Дж

Answer 2

Для вычисления работы, совершенной при погружении алюминиевого шара на глубину, необходимо учитывать изменение потенциальной энергии.

Работа (W) определяется как произведение силы (F), действующей на объект, на расстояние (d), на которое он перемещается в направлении этой силы: W = F * d

При погружении тела в жидкость возникает сила Архимеда, направленная вверх и равная весу вытесненной жидкости. В данном случае алюминиевый шар погружается на глубину 0.5 км, что соответствует 500 метрам. Также известно, что объем шара, вытесняющего жидкость при погружении, равен 12 см3.

Чтобы вычислить работу, нужно определить силу Архимеда и применить формулу для работы.

Шаг 1: Найдем массу вытесненной жидкости (m) с помощью объема шара: m = V * ρ, где V = 12 см3 = 12 * 10^(-6) м3 (переводим в метры кубические) - объем вытесненной жидкости, а ρ - плотность жидкости (предположим, что это вода, ρ воды ≈ 1000 кг/м3).

m = 12 * 10^(-6) м3 * 1000 кг/м3 ≈ 0.012 кг.

Шаг 2: Найдем силу Архимеда (F) с помощью закона Архимеда: F = m * g, где g - ускорение свободного падения, примем его равным приближенно 9.81 м/с2.

F = 0.012 кг * 9.81 м/с2 ≈ 0.11772 Н (ньютон).

Шаг 3: Вычислим работу (W): W = F * d, где d - расстояние, на которое погружается шар, равное 500 метров.

W = 0.11772 Н * 500 м ≈ 58.86 Дж (джоулей).

Таким образом, работа, совершенная при погружении алюминиевого шара на глубину 0.5 км, составляет приблизительно 58.86 джоулей.