Из воды с глубины 10 м поднимают равномерно до поверхности гранитную балку длиной 1 м, шириной 50 см и высотой 10 см, за 5 минут. Найти: 1) силу Архимеда, действующую на балку; 2) силу, необходимую для подъема балки; 3) работу, которую необходимо совершить по подъему балки; 4) мощность при подъеме.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Сила Архимеда равна весу жидкости, вытесненной балкой. Объем жидкости, вытесненной балкой, равен объему балки, то есть 1 м³. Масса жидкости, равной 1 м³, равна 1000 кг (плотность воды равна 1000 кг/м³). Сила Архимеда равна весу этой жидкости и составляет 1000 * 9.81 = 9810 Н.

2) Сила, необходимая для подъема балки равномерно со скоростью, равной 10 м/5 мин = 2 м/мин, равна работе по преодолению силы тяжести и силы Архимеда: F = mg + F_A = 10009.81 + 9810 = 10710 Н.

3) Работа, которую необходимо совершить по подъему балки, равна силе, необходимой для подъема, умноженной на расстояние, на которое поднимается балка: W = Fh = 1071010 = 107100 Дж.

4) Мощность при подъеме балки равна отношению работы к времени: P = W/t = 107100/5 = 21420 Вт.