Какое максимальное натяжение может выдержать оборвавшийся трос, когда из воды вытаскивают бетонный блок объемом
Какое максимальное натяжение может выдержать оборвавшийся трос, когда из воды вытаскивают бетонный блок объемом 0,5 м3 с постоянной скоростью и под водой остается 40% изначального объема блока?
25.05.2024 08:42
Объяснение:
Для решения этой задачи, вам потребуется использовать закон Архимеда, который гласит, что величина поддерживающей силы, действующей на тело, полностью погруженное в жидкость, равна весу вытесненной жидкости.
Пусть максимальное натяжение, которое может выдержать оборвавшийся трос, равно T. Тогда вес блока будет равен плотности блока умноженной на его объем и ускорению свободного падения (W = ρVg).
Согласно условию задачи, после поднятия блока из воды под водой остается 40% его объема. Таким образом, объем части блока, оставшейся под водой, составляет 0,4 * 0,5 м^3 = 0,2 м^3.
Вытесненная жидкость составляет объем блока минус объем части блока, оставшейся под водой (0,5 м^3 - 0,2 м^3 = 0,3 м^3).
Таким образом, поддерживающая сила, действующая на блок после его извлечения из воды, равна весу вытесненной жидкости: T = ρg * V.
Максимальное натяжение троса составляет 0,3 м^3 * 1000 кг/м^3 * 9,8 Н/кг = 2940 Н (округленно до целого числа).
Дополнительный материал:
Таким образом, максимальное натяжение, которое может выдержать оборвавшийся трос, составляет 2940 Н.
Совет:
Для лучшего понимания задачи рекомендуется углубиться в изучение закона Архимеда и его применения в механике жидкости и газа. Также, рекомендуется проработать несколько примеров подобных задач, чтобы лучше освоить методику их решения.
Ещё задача:
Какое максимальное натяжение может выдержать оборвавшийся трос, если блок поднимается из воды медленнее и в итоге остается под водой только 20% его объема? (Плотность блока - 1200 кг/м^3)