Какова работа, необходимая для подъема камня объемом 0,6 куб. метра с дна реки глубиной 4 метра на поверхность, если плотность камня составляет 2500 кг/куб. метр, а плотность воды - 1000 кг/куб. метр?
Физика 8 класс Работа и энергия работа подъем камня объем 0,6 куб. метра глубина 4 метра плотность камня 2500 кг/куб. метр плотность воды 1000 кг/куб. метр физика 8 класс задача по физике механическая работа Закон Архимеда сила тяжести вычисление работы физические формулы Новый
Чтобы найти работу, необходимую для подъема камня, нам нужно учесть силу тяжести, действующую на камень, а также выталкивающую силу, действующую на него в воде. Давайте разберем шаги решения:
Масса камня определяется по формуле:
масса = плотность * объем
В данном случае:
масса камня = 2500 кг/куб. м * 0,6 куб. м = 1500 кг
Сила тяжести (вес) рассчитывается по формуле:
вес = масса * ускорение свободного падения
Ускорение свободного падения на Земле приблизительно равно 9,8 м/с². Поэтому:
вес камня = 1500 кг * 9,8 м/с² = 14700 Н
Сила Архимеда рассчитывается по формуле:
сила Архимеда = плотность жидкости * объем тела * ускорение свободного падения
В данном случае:
сила Архимеда = 1000 кг/куб. м * 0,6 куб. м * 9,8 м/с² = 5880 Н
Подъемная сила в воде равна разности между весом камня и силой Архимеда:
подъемная сила = вес камня - сила Архимеда
подъемная сила = 14700 Н - 5880 Н = 8820 Н
Работа рассчитывается по формуле:
работа = сила * расстояние
В нашем случае:
работа = 8820 Н * 4 м = 35280 Дж
Таким образом, работа, необходимая для подъема камня на поверхность, составляет 35280 Дж (джоулей).