Мраморную плиту массой 50 кг равномерно поднимают из воды с глубины 2 м на поверхность с помощью подвижного блока... Мраморную плиту массой 50 кг равномерно поднимают из воды с глубины 2 м на поверхность с помощью подвижного блока. Определите необходимую для подъема плиты силу и совершенную при этом работу.
1) 123 H и 246 Дж
2)136 Н и 1260 Дж
3) 157,5 Н и 630 Дж

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся принципом Архимеда. Сила Архимеда, действующая на плиту, равна весу жидкости, вытесненной плитой:

F = ρ g V

где ρ - плотность воды (1000 кг/м³), g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²), V - объем плиты.

Объем плиты можно найти, зная ее массу и плотность мрамора:

V = m / ρ_m

где m - масса плиты (50 кг), ρ_m - плотность мрамора (2 700 кг/м³).

Подставляем известные значения:

V = 50 / 2700 ≈ 0,0185 м³

Теперь можем найти силу Архимеда:

F = 1000 9,8 0,0185 ≈ 181,3 Н

Так как плита равномерно поднимается, сила, приложенная к блоку, равна силе Архимеда. Совершенная работа равна перемещению плиты на поверхность:

A = F * s

где s - перемещение (2 м).

Подставляем значения:

A = 181,3 * 2 = 362,6 Дж.

Итак, необходимая для подъема плиты сила равна 181,3 Н, совершенная при этом работа равна 362,6 Дж. Ответ: 181,3 Н и 362,6 Дж.