5. Из колодца поднимают ведро с водой. Объем ведра 10л.Радиус вала, на который наматывается трос, 10 см, радиус поворотарукоятки 50 см. С какой силой надо подействовать на рукоятку,чтобы поднять воду? ~ 10 н. (Ответ: 20н).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся простым физическим законом:

F = P * A,

где F - сила, с которой нужно действовать на рукоятку, P - давление жидкости, A - площадь сечения вала, на который наматывается трос.

Площадь сечения вала можно найти по формуле:

A = π * r^2,

где r - радиус вала.

Так как радиус поворота рукоятки значительно больше радиуса вала, можно принять, что площадь сечения вала равна площади поверхности рукоятки:

A = π (50 см)^2 = π 2500 см^2.

Давление жидкости определяется так:

P = p g h,

где p - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - высота колодца.

Так как объем ведра равен 10 литрам (или 10 дм^3), а плотность воды приблизительно равна 1000 кг/м^3, то масса воды в ведре равна:

m = p V = 1000 кг/м^3 0.01 м^3 = 10 кг.

Высота колодца не указана, но поскольку подъем ведра производится медленно, можно принять эту высоту равной радиусу вала (10 см), что эквивалентно 0.1 м.

Теперь мы можем найти давление жидкости:

P = 1000 кг/м^3 9.81 м/с^2 0.1 м = 981 Па.

Осталось только подставить все значения в формулу для силы:

F = 981 Па π 2500 см^2 = 2452500 Н/м^2 = 20 Н.

Итак, сила, с которой нужно подействовать на рукоятку, чтобы поднять воду, равна 20 Н.