Трос лебёдки имеет предельную нагрузку в 25 кН. Возможно ли поднять с его помощью бетонную плиту объёмом 1,5 м³, если она находится в воде?

Физика 8 класс Тематика: Архимедова сила трос лебёдки предельная нагрузка бетонная плита объём 1,5 м³ поднятие в воде физика 8 класс Новый

Чтобы ответить на вопрос, нужно рассмотреть несколько шагов, связанных с определением веса бетонной плиты и силой, действующей на трос лебёдки.

1. Определим вес бетонной плиты.

• Для начала нам нужно знать плотность бетона. Обычно плотность бетона составляет около 2400 кг/м³.
• Теперь мы можем рассчитать массу бетонной плиты, используя формулу:
• Масса = Объём × Плотность
• Подставим значения:
• Масса = 1,5 м³ × 2400 кг/м³ = 3600 кг.

2. Рассчитаем вес бетонной плиты.

• Вес (сила тяжести) определяется по формуле:
• Вес = Масса × Ускорение свободного падения
• Ускорение свободного падения на Земле примерно равно 9,81 м/с².
• Теперь мы можем рассчитать вес:
• Вес = 3600 кг × 9,81 м/с² ≈ 35316 Н.

3. Учитываем воздействие воды.

• Когда плита находится в воде, на неё действует архимедова сила, которая равна весу вытесненной воды.
• Объём вытесненной воды равен объёму плиты, то есть 1,5 м³.
• Плотность воды составляет примерно 1000 кг/м³, следовательно, масса вытесненной воды:
• Масса воды = 1,5 м³ × 1000 кг/м³ = 1500 кг.
• Теперь рассчитаем вес вытесненной воды:
• Вес воды = 1500 кг × 9,81 м/с² ≈ 14715 Н.

4. Определим эффективный вес плиты в воде.

• Эффективный вес плиты можно найти, вычитая вес вытесненной воды из её полного веса:
• Эффективный вес = Вес плиты - Вес вытесненной воды.
• Эффективный вес = 35316 Н - 14715 Н = 20601 Н.

5. Сравним с предельной нагрузкой троса.

• Предельная нагрузка троса лебёдки составляет 25 кН, что равно 25000 Н.
• Эффективный вес бетонной плиты в воде составляет 20601 Н.

Вывод: Поскольку 20601 Н меньше, чем 25000 Н, то с помощью троса лебёдки можно поднять бетонную плиту, находящуюся в воде.