6. Какую энергию передает архимедова сила, когда подводные археологи равномерно поднимают мраморную плиту объемом
6. Какую энергию передает архимедова сила, когда подводные археологи равномерно поднимают мраморную плиту объемом 1 м3 с глубины 20 м? Плотность мрамора составляет 2700 кг/м3, плотность воды - 1000 кг/м3, ускорение свободного падения - 10 Н/кг. a) 540 кДж б) 200 кДж в) -200
04.12.2023 16:11
Инструкция: Архимедова сила возникает, когда тело погружено в жидкость, и равна весу вытесненной жидкости. Эта сила направлена вверх и создает поддерживающую силу, которая воздействует на погруженное тело.
Для решения задачи нам нужно найти энергию, которую передает архимедова сила, когда подводные археологи поднимают мраморную плиту из глубины. Энергия можно рассчитать по формуле: Энергия = Работа. Работа, в свою очередь, определяется как произведение силы на перемещение в направлении силы.
Сначала найдем архимедову силу, применив формулу: F_a = плотность жидкости * объем вытесненной жидкости * ускорение свободного падения.
Подводные археологи подняли плиту объемом 1 м^3 с глубины 20 м, что означает, что вытесненный объем воды равен объему плиты. Подставим в формулу значения и рассчитаем архимедову силу: F_a = (1000 кг/м^3 - 2700 кг/м^3) * 1 м^3 * 10 Н/кг.
Таким образом, архимедова сила равна -17000 Н (сила направлена вверх).
Затем, чтобы найти энергию, умножим архимедову силу на высоту подъема: Энергия = F_a * h = -17000 Н * 20 м = -340000 Дж.
Ответ: В данной задаче архимедова сила передает энергию в размере -340000 Дж. Ответ варианта b) -200 кДж неверен, так как энергия не может быть отрицательной в данном контексте.
Совет: Для лучшего понимания различных физических явлений и формул, рекомендуется проводить эксперименты и практические задания в связи с изучаемой темой.
Задание: Какую энергию передаст архимедова сила, если подводные археологи поднимут плиту объемом 2 м^3 с глубины 15 м? Плотность мрамора составляет 2500 кг/м^3, плотность воды - 1030 кг/м^3, ускорение свободного падения - 9.8 Н/кг. (Ответ: примерно -34760 Дж)
Разъяснение: Архимедова сила возникает, когда тело погружается или плавает в жидкости. Она направлена вверх и равна плотности жидкости, умноженной на объем вытесненной жидкости и на ускорение свободного падения. Формула для вычисления архимедовой силы:
F = плотность * объем * g
В данной задаче вытесняется мраморная плита объемом 1 м3. Мы знаем, что плотность мрамора составляет 2700 кг/м3, а плотность воды - 1000 кг/м3. Ускорение свободного падения равно 10 Н/кг.
Теперь можем рассчитать архимедову силу:
F = 1000 кг/м3 * 1 м3 * 10 Н/кг
F = 10000 Н
Архимедова сила, передаваемая подводными археологами, равна 10000 Н.
Чтобы рассчитать передаваемую энергию, используем формулу:
E = F * h
где E - энергия, F - сила, h - глубина опускания/подъема.
В данной задаче мы поднимаем плиту с глубины 20 м:
E = 10000 Н * 20 м
E = 200000 Дж
Ответ: При поднятии мраморной плиты объемом 1 м3 с глубины 20 м архимедова сила передает энергию в размере 200000 Дж.
Совет: Чтобы лучше понять архимедову силу и передаваемую энергию, полезно изучить основы гидростатики и законы Архимеда. Регулярное решение подобных задач с помощью данных формул поможет укрепить понимание и навыки в данной области.
Задание: Какую энергию передаст архимедова сила, если подводные археологи будут поднимать плиту объемом 2 м3 с глубины 15 м? Плотность материала плиты - 1500 кг/м3, плотность воды - 1000 кг/м3, ускорение свободного падения - 9,8 Н/кг. (Ответ: 29400 Дж)