Какова работа сил, воздействующих на поплавок, когда он всплывает с глубины 1 метр при объеме 10 см3 и достигает скорости 1 м/с? Плотность поплавка составляет 0,2 г/см3.
Васька
Чтобы решить данную задачу, нам потребуется применить принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила поддерживающая, равная весу вытесненной жидкости. Итак, давайте рассмотрим пошаговое решение.
Шаг 1: Найдём массу поплавка.
Дано: объем поплавка V = 10 см³ и плотность поплавка ρ = 0,2 г/см³.
Массу поплавка можно найти, умножив его объем на его плотность:
масса = объем × плотность = 10 см³ × 0,2 г/см³ = 2 г.
Шаг 2: Найдём вес поплавка.
Вес поплавка определяется силой тяжести, действующей на него и вычисляется по формуле:
вес = масса × ускорение свободного падения.
Ускорение свободного падения обозначается буквой g и равно приблизительно 9,8 м/с².
вес = 2 г × 9,8 м/с² = 19,6 Н.
Шаг 3: Найдём силу Архимеда.
Сила Архимеда равна весу вытесненной поплавком жидкости и вычисляется по формуле:
сила Архимеда = плотность жидкости × объем поплавка × ускорение свободного падения.
В данном случае объем поплавка равен 10 см³, плотность жидкости не указана, поэтому сделаем предположение, что это вода. Плотность воды составляет 1 г/см³.
сила Архимеда = 1 г/см³ × 10 см³ × 9,8 м/с² = 98 Н.
Шаг 4: Найдём работу сил.
Работа сил равна произведению модуля силы на путь, проделанный этой силой.
Силой, воздействующей на поплавок при его подъеме, является разность веса поплавка и силы Архимеда:
работа сил = (вес - сила Архимеда) × путь.
Путь в данной задаче равен глубине, с которой поднимается поплавок, и составляет 1 метр.
работа сил = (19,6 Н - 98 Н) × 1 м = -78,4 Дж (отрицательное значение означает, что работа силы была совершена против направления движения).
Таким образом, работа сил, воздействующих на поплавок, когда он всплывает с глубины 1 метр, составляет -78,4 Дж.
Шаг 1: Найдём массу поплавка.
Дано: объем поплавка V = 10 см³ и плотность поплавка ρ = 0,2 г/см³.
Массу поплавка можно найти, умножив его объем на его плотность:
масса = объем × плотность = 10 см³ × 0,2 г/см³ = 2 г.
Шаг 2: Найдём вес поплавка.
Вес поплавка определяется силой тяжести, действующей на него и вычисляется по формуле:
вес = масса × ускорение свободного падения.
Ускорение свободного падения обозначается буквой g и равно приблизительно 9,8 м/с².
вес = 2 г × 9,8 м/с² = 19,6 Н.
Шаг 3: Найдём силу Архимеда.
Сила Архимеда равна весу вытесненной поплавком жидкости и вычисляется по формуле:
сила Архимеда = плотность жидкости × объем поплавка × ускорение свободного падения.
В данном случае объем поплавка равен 10 см³, плотность жидкости не указана, поэтому сделаем предположение, что это вода. Плотность воды составляет 1 г/см³.
сила Архимеда = 1 г/см³ × 10 см³ × 9,8 м/с² = 98 Н.
Шаг 4: Найдём работу сил.
Работа сил равна произведению модуля силы на путь, проделанный этой силой.
Силой, воздействующей на поплавок при его подъеме, является разность веса поплавка и силы Архимеда:
работа сил = (вес - сила Архимеда) × путь.
Путь в данной задаче равен глубине, с которой поднимается поплавок, и составляет 1 метр.
работа сил = (19,6 Н - 98 Н) × 1 м = -78,4 Дж (отрицательное значение означает, что работа силы была совершена против направления движения).
Таким образом, работа сил, воздействующих на поплавок, когда он всплывает с глубины 1 метр, составляет -78,4 Дж.
Знаешь ответ?