Question

Глыба бетонной плиты объёмом 1,3 м³ лежит на дне реки. Какую силу необходимо приложить, чтобы приподнять её в воде?(Принять ρплиты=2200 кг/м³ и g=9,8Н/кг).F≈ кН.(Результат округли до десятых, если необходимо).

Answer 1

Масса глыбы m=ρ*V = 2200 кг/м³ * 1,3 м³ = 2860 кг. На неё действует сила тяжести F=m*g.  В то же время на плиту действует выталкивающая сила со чстороны жидкости (воды) F₁ = ρ₁*g*V, где ρ₁ = 1000 кг/м³ = плотность воды. Тогда для подъема плиты нужно приложить силу Р = F - F₁ = ρ*V*g - ρ₁*g*V = (ρ - ρ₁)*V*g = (2200 - 1000)*1,3*9,8 = 15288Н = 15,3 кН

Answer 2

Для решения задачи воспользуемся законом Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной жидкости.

В данном случае, глыба бетонной плиты имеет объем 1,3 м³ и плотность равную 2200 кг/м³. Таким образом, масса глыбы равна:

m = ρ * V m = 2200 кг/м³ * 1,3 м³ m = 2860 кг

Сила тяжести глыбы равна:

Fт = m * g Fт = 2860 кг * 9,8 Н/кг Fт ≈ 28028 Н

Теперь, для определения силы, необходимой для приподнятия глыбы в воде, вычислим вес вытесненной жидкости. Плотность воды принимается равной 1000 кг/м³, так как это обычная плотность для воды.

mж = ρж * V mж = 1000 кг/м³ * 1,3 м³ mж = 1300 кг

Fв = mж * g Fв = 1300 кг * 9,8 Н/кг Fв ≈ 12740 Н

Таким образом, чтобы приподнять глыбу бетонной плиты в воде, необходимо приложить силу, равную весу вытесненной жидкости, т.е. около 12740 Н или округленно до десятых - 12,7 кН.