Дано:
- Объем шарика V = 100 см³ = 100 * 10^(-6) м³
- Плотность дерева ρ_дерева = 700 кг/м³
- Глубина d = 2 м
- Ускорение свободного падения g ≈ 9.81 м/с²
- Плотность воды ρ_воды ≈ 1000 кг/м³
Найти:
1. Работа силы Архимеда A_А
2. Работа силы вязкого трения A_В
Решение:
1. Найдем массу деревянного шарика:
m_дерева = ρ_дерева * V = 700 кг/м³ * 100 * 10^(-6) м³
m_дерева = 0.07 кг
2. Рассчитаем силу Архимеда (A_А):
Сила Архимеда F_А = ρ_воды * g * V
F_А = 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * 100 * 10^(-6) м³
F_А = 0.981 Н
3. Рассчитаем вес шарика (W):
W = m_дерева * g
W = 0.07 кг * 9.81 м/с²
W = 0.6867 Н
4. Определим результирующую силу при всплытии:
F_рез = F_А - W
F_рез = 0.981 Н - 0.6867 Н
F_рез = 0.2943 Н
5. Найдем работу силы Архимеда (A_А) при движении на глубину d:
A_А = F_А * d
A_А = 0.981 Н * 2 м
A_А = 1.962 Дж
6. Теперь рассчитаем работу силы вязкого трения (A_В). Предположим, что сила вязкого трения пропорциональна скорости и действующей силе. Учитывая, что у нас нет данных о скорости, мы не можем непосредственно рассчитать эту величину, но обычно в таких задачах работа силы вязкого трения рассчитывается как:
A_В = -F_В * d, где F_В — сила вязкого трения.
Предположим, что эта работа равна нулю при условии, что шарик движется равномерно.
Ответ:
Работа силы Архимеда A_А = 1.962 Дж.
Работа силы вязкого трения A_В = 0 Дж (при равномерном движении).