Яка діяльність необхідна для підняття гранітної плити, яка має об єм 2м3, на висоту 12м? Яка буде кількість роботи

Для поднятия гранитной плиты на высоту 12 м необходимо выполнить работу против силы тяжести. Работа вычисляется по формуле:

\[ Работа = сила \times путь \]

Сила, с которой необходимо поднимать плиту, равна ее весу. Вес определяется по формуле:

\[ Вес = масса \times ускорение\;свободного\;падения \]

В данной задаче масса гранитной плиты не указана, но можно воспользоваться плотностью гранита и ее объемом, чтобы определить массу. Плотность гранита составляет примерно 2700 кг/м3.

\[ Масса = плотность \times объем \]

Подставим известные значения в формулы:

Масса плиты: \[ Масса = 2700 \, \text{кг/м}^3 \times 2 \, \text{м}^3 \]

Высота подъема: \[ Высота = 12 \, \text{м} \]

Ускорение свободного падения: \[ Ускорение = 9.8 \, \text{м/с}^2 \]

Теперь можем вычислить работу, которую необходимо выполнить для подъема плиты на высоту 12 м:

\[ Работа = Масса \times Ускорение \times Высота \]

\[ Работа = 2700 \, \text{кг/м}^3 \times 2 \, \text{м}^3 \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 12 \, \text{м} \]

\[ Работа \approx 752160 \, \text{Дж} \]

Ответ: Для подъема гранитной плиты объемом 2 м3 на высоту 12 м требуется выполнить работу около 752160 Дж.

Теперь рассмотрим случай, когда подъем плиты будет производиться в воде. В этом случае плита будет испытывать дополнительную силу поддерживающую, равную весу вытесненной ею воды. Таким образом, работа, которую нужно будет выполнить, будет увеличена на величину работы, совершенной под действием силы архимедова подъема.

Работа, совершенная под действием силы архимедова, равна произведению подъемной силы на путь подъема:

\[ Работа_\text{архимедова} = Подъемная\;сила \times Путь \]

Подъемная сила определяется по формуле:

\[ Подъемная\;сила = Плотность\;воды \times \text{гравитационное ускорение} \times \text{объем вытесненной воды} \]

Объем вытесненной воды равен объему плиты. Подставим известные значения в формулы:

Плотность воды: \[ Плотность\;воды = 1000 \, \text{кг/м}^3 \]

Объем плиты: \[ Объем = 2 \, \text{м}^3 \]

Гравитационное ускорение: \[ Гравитационное\;ускорение = 9.8 \, \text{м/с}^2 \]

\[ Подъемная\;сила = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 2 \, \text{м}^3 \]

Теперь можем вычислить работу, которую нужно выполнить для подъема плиты на высоту 12 м в воде:

\[ Работа = Работа_\text{против силы тяжести} + Работа_\text{архимедова} \]

\[ Работа = 752160 \, \text{Дж} + (1000 \, \text{кг/м}^3 \times 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 2 \, \text{м}^3 \times 12 \, \text{м}) \]

\[ Работа \approx 912160 \, \text{Дж} \]

Ответ: Для подъема гранитной плиты объемом 2 м3 на высоту 12 м в воде необходимо выполнить работу около 912160 Дж.