дано:
объём камня V = 40 см³ = 0.00004 м³ (переведем в СИ)
плотность камня ρк = 2600 кг/м³
высота подъёма h = 50 см = 0.5 м (переведем в СИ)
плотность воды ρж = 1000 кг/м³
найти:
работу W, которую следует совершить при подъёме камня.
решение:
1. Сначала находим массу камня m:
m = ρк * V = 2600 кг/м³ * 0.00004 м³ = 0.104 кг.
2. Затем определим вес камня Wк:
Wк = m * g, где g = 9.81 м/с² — ускорение свободного падения.
3. Подставляем известные значения:
Wк = 0.104 кг * 9.81 м/с² ≈ 1.01884 Н.
4. Теперь находим силу Архимеда FА, действующую на камень:
FА = ρж * V * g.
5. Подставляем известные значения:
FА = 1000 кг/м³ * 0.00004 м³ * 9.81 м/с² ≈ 0.3924 Н.
6. Чтобы определить работу, совершаемую при подъёме, нужно учитывать результирующую силу F, которая равна разности веса камня и силы Архимеда:
F = Wк - FА.
7. Подставляем значения:
F = 1.01884 Н - 0.3924 Н ≈ 0.62644 Н.
8. Работа W, совершаемая при подъёме камня на высоту h, равна:
W = F * h.
9. Подставляем значения:
W = 0.62644 Н * 0.5 м ≈ 0.31322 Дж.
ответ:
Работа, которую следует совершить при медленном подъёме камня в воде на высоту 50 см, составляет примерно 0.313 Дж.