На дне озера глубиной 10 м археологи нашли мраморную статую объемом 0,2 м³. Покажите на рисунке силы, которые действуют на статую, и какую механическую работу было выполнено во время подъема статуи на поверхность озера. Воду в озере считать пресной.

Физика 7 класс Темы: "Гидростатика" и "Механическая работа мраморная статуя механическая работа силы на статую подъем статуи физика 7 класс глубина озера объем статуи археология давление в воде работа против силы тяжести Новый

Для решения задачи давайте сначала определим, какие силы действуют на мраморную статую, когда она находится на дне озера, а затем посчитаем механическую работу, выполненную при ее подъеме.

1. Силы, действующие на статую:

• Сила тяжести (Fg): Эта сила направлена вниз и рассчитывается по формуле: Fg = m * g, где m - масса статуи, g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²).
• Архимедова сила (Fa): Эта сила направлена вверх и равна весу вытесненной статуей воды. Она рассчитывается по формуле: Fa = ρ * V * g, где ρ - плотность воды (примерно 1000 кг/м³ для пресной воды), V - объем статуи.

Теперь найдем массу статуи:

• Плотность мрамора примерно 2700 кг/м³.
• Масса статуи (m) = Плотность * Объем = 2700 кг/м³ * 0,2 м³ = 540 кг.

Теперь можем рассчитать силу тяжести:

• Fg = 540 кг * 9,8 м/с² = 5292 Н.

Теперь рассчитаем Архимедову силу:

• Fa = 1000 кг/м³ * 0,2 м³ * 9,8 м/с² = 1960 Н.

2. Итоговые силы:

На статую действуют две силы:

• Сила тяжести (Fg) = 5292 Н (вниз).
• Архимедова сила (Fa) = 1960 Н (вверх).

3. Результирующая сила (F):

Это будет разница между силой тяжести и Архимедовой силой:

• F = Fg - Fa = 5292 Н - 1960 Н = 3332 Н (вниз).

4. Механическая работа (A), выполненная при подъеме статуи:

Работа рассчитывается по формуле: A = F * d, где F - результирующая сила, d - расстояние подъема (глубина озера).

• Расстояние подъема d = 10 м.
• A = 3332 Н * 10 м = 33320 Дж.

Таким образом, механическая работа, выполненная при подъеме статуи на поверхность озера, составляет 33320 Дж.

Теперь, если бы мы могли нарисовать, то на рисунке были бы показаны две силы: одна направленная вниз (Fg) и другая направленная вверх (Fa), а также результирующая сила F, направленная вниз. Надеюсь, это объяснение помогло вам понять, как решается эта задача!