В воде с глубины 5 м до поверхности поднимают камень объемом 0,6 м³. Плотность камня 2500 кг/м³. Какова работа, затраченная на подъем камня?

Физика 8 класс Работа и энергия в механике физика 8 класс работа подъём камень объём Плотность вода глубина сила тяжести формула работы механика задачи по физике физические величины Новый

Чтобы найти работу, затраченную на подъем камня, нам нужно учитывать несколько факторов: вес камня, архимедову силу и высоту подъема.

Шаг 1: Найдем массу камня

Для начала рассчитаем массу камня. Массу можно найти, используя формулу:

масса = объем * плотность

Данные:

• Объем камня: 0,6 м³
• Плотность камня: 2500 кг/м³

Подставляем значения:

масса = 0,6 м³ * 2500 кг/м³ = 1500 кг

Шаг 2: Найдем силу тяжести

Сила тяжести (вес) камня рассчитывается по формуле:

сила тяжести = масса * g

где g - ускорение свободного падения, приблизительно равное 9,81 м/с².

Подставляем значения:

сила тяжести = 1500 кг * 9,81 м/с² = 14715 Н

Шаг 3: Найдем архимедову силу

Архимедова сила, действующая на камень, равна весу вытесненной воды. Для этого нам нужно найти объем вытесненной воды, который равен объему камня:

Объем воды = 0,6 м³

Плотность воды примерно 1000 кг/м³, поэтому вес вытесненной воды будет:

вес воды = объем * плотность воды = 0,6 м³ * 1000 кг/м³ = 600 кг

Теперь найдем силу, действующую на вытесненную воду:

сила воды = 600 кг * 9,81 м/с² = 5886 Н

Шаг 4: Найдем эффективную силу, которую нужно преодолеть

Эффективная сила, которую нужно преодолеть для подъема камня, равна разнице между силой тяжести и архимедовой силой:

эффективная сила = сила тяжести - архимедова сила = 14715 Н - 5886 Н = 8829 Н

Шаг 5: Рассчитаем работу

Работа, затраченная на подъем камня, определяется как произведение эффективной силы на высоту подъема:

работа = эффективная сила * высота

Высота подъема: 5 м

Подставляем значения:

работа = 8829 Н * 5 м = 44145 Дж

Ответ: Работа, затраченная на подъем камня, составляет 44145 Дж (джоулей).