Question

Глыба бетона объёмом 1,9 м³ лежит на дне реки. Какую силу необходимо приложить, чтобы приподнять её в воде?  (Плотность тела ρглыбы=2200 кг/м³ и g=9,8 Н/кг). Ответ (округли до десятых): необходимо приложить силу F≈.......кН.​

Answer 1

Ответ: 22,4кН

Объяснение: Сила, которую надо приложить для подъема глыбы, равна разности между силой тяжести глыбы и Архимедовой силой.

Сила тяжести равна: Fт=ρgV, где: ρ-плотность бетона, g-ускорение свободного падения; V-объем глыбы.

Сила Архимеда равна: Fa=ρgV, где: ρ-плотность воды; g-ускорение свободного падения; V - объем глыбы.

Приложенная сила будет равна: Fт-Fa=ρgV-ρgV=gV(ρ-ρ)=9,8*1,9(2200-1000)=9,8*1,9*1200=22344Н=22,4кН

Answer 2

Для того чтобы решить эту задачу, нам понадобится принять во внимание два факта:

1. Архимедова сила: Вода, оказывающая на тело всплывающую силу, равную весу вытесненной телом жидкости. Эта сила направлена вверх.

2. Сила тяжести: Вес глыбы, действующий вниз.

Итак, чтобы приподнять глыбу, нам нужно применить силу, равную разнице между её весом и весом вытесненной воды (Архимедовой силой). Вес глыбы можно рассчитать, умножив её массу на ускорение свободного падения:

Вес глыбы (F_глыбы) = масса глыбы (m_глыбы) × ускорение свободного падения (g)

Архимедова сила (F_архимеда) равна весу вытесненной воды:

F_архимеда = плотность воды (ρ_воды) × объём глыбы (V_глыбы) × ускорение свободного падения (g)

Теперь подставим известные значения:

масса глыбы (m_глыбы) = объём глыбы (V_глыбы) × плотность глыбы (ρ_глыбы) F_глыбы = V_глыбы × ρ_глыбы × g F_архимеда = ρ_воды × V_глыбы × g

Теперь найдем разницу между F_глыбы и F_архимеда:

F_поднятия = F_глыбы - F_архимеда F_поднятия = V_глыбы × ρ_глыбы × g - ρ_воды × V_глыбы × g

Обратим внимание, что ускорение свободного падения g сократится, и получим:

F_поднятия = g × V_глыбы × (ρ_глыбы - ρ_воды)

Теперь подставим известные значения:

F_поднятия = 9,8 Н/кг × 1,9 м³ × (2200 кг/м³ - 1000 кг/м³)

Рассчитаем выражение в скобках:

(2200 кг/м³ - 1000 кг/м³) = 1200 кг/м³

Теперь найдем F_поднятия:

F_поднятия = 9,8 Н/кг × 1,9 м³ × 1200 кг/м³ F_поднятия = 9,8 Н/кг × 2 280 кг F_поднятия ≈ 22 344 Н

Чтобы получить ответ в килоньютонах (кН), поделим на 1000:

F_поднятия ≈ 22,344 кН

Таким образом, необходимо приложить силу около 22,3 кН, чтобы приподнять глыбу в воде.