Каково количество работы, необходимое для извлечения цилиндра из воды, если его высота составляет 40 см, площадь основания - 100 см2, и он изготовлен из материала с плотностью 2500 кг/м3? При этом, дно цилиндрического сосуда, содержащего воду, имеет площадь 400 см2, и начальная толщина слоя воды составляет 60 см. Вертикальное положение цилиндра подразумевается. Ускорение свободного падения равно 10 м/с2.
Vitalyevna_5786
Для решения данной задачи необходимо определить объем воды, из которого нужно извлечь цилиндр, а затем вычислить работу, которую надо выполнить для его поднятия.
Шаг 1: Определение объема воды
Объем воды, который нужно извлечь из цилиндра, равен разности объема начального и конечного положений воды. При вертикальном положении цилиндра это будет разность объемов цилиндра и подошвы (дна) цилиндрического сосуда.
Объем цилиндра можно вычислить по формуле: , где - площадь основания цилиндра, а - его высота.
Объем подошвы (дна) цилиндрического сосуда можно также вычислить по формуле: , где - площадь подошвы цилиндрического сосуда, а - начальная толщина слоя воды.
Подставим известные значения в формулы:
Теперь найдем объем воды:
Шаг 2: Вычисление работы
Работа для поднятия объекта можно найти, умножив силу, приложенную к объекту, на расстояние, на которое будет поднят объект. В нашем случае сила, действующая на объект - это его вес, а высота, на которую нужно поднять объект - это начальная толщина слоя воды, то есть 60 см.
Для вычисления веса объекта использовать формулу: , где - масса объекта, - ускорение свободного падения.
Массу объекта можно найти, умножив его плотность на его объем:
Подставим известные значения в формулу массы:
Вычислим силу:
Теперь найдем работу:
Таким образом, для извлечения цилиндра из воды потребуется выполнить работу в размере 300000 Дж.
Шаг 1: Определение объема воды
Объем воды, который нужно извлечь из цилиндра, равен разности объема начального и конечного положений воды. При вертикальном положении цилиндра это будет разность объемов цилиндра и подошвы (дна) цилиндрического сосуда.
Объем цилиндра можно вычислить по формуле:
Объем подошвы (дна) цилиндрического сосуда можно также вычислить по формуле:
Подставим известные значения в формулы:
Теперь найдем объем воды:
Шаг 2: Вычисление работы
Работа для поднятия объекта можно найти, умножив силу, приложенную к объекту, на расстояние, на которое будет поднят объект. В нашем случае сила, действующая на объект - это его вес, а высота, на которую нужно поднять объект - это начальная толщина слоя воды, то есть 60 см.
Для вычисления веса объекта использовать формулу:
Массу объекта можно найти, умножив его плотность на его объем:
Подставим известные значения в формулу массы:
Вычислим силу:
Теперь найдем работу:
Таким образом, для извлечения цилиндра из воды потребуется выполнить работу в размере 300000 Дж.
Знаешь ответ?