Какую минимальную работу требуется произвести, чтобы полностью погрузить ледяной кусок с поперечным сечением 1
Какую минимальную работу требуется произвести, чтобы полностью погрузить ледяной кусок с поперечным сечением 1 м2 и толщиной 0.4 м в воду плотностью 900 кг/м3?
09.01.2024 01:00
Объяснение:
Для понимания этой задачи, нам нужно использовать принцип Архимеда. Принцип Архимеда утверждает, что при погружении тела в жидкость, оно испытывает поддерживающую силу, равную весу вытесненной жидкости.
В данной задаче нам дан ледяной кусок с поперечным сечением 1 м² (A) и толщиной 0,4 м (h), который мы собираемся погрузить в воду плотностью 900 кг/м³ (ρ). Нам нужно найти минимальную работу, которую нам придется выполнить, чтобы погрузить этот ледяной кусок полностью.
Чтобы найти минимальную работу, мы можем использовать следующую формулу:
Работа (W) = Потенциальная энергия (PE) = плотность (ρ) * ускорение свободного падения (g) * объем (V) * высота подъема (h)
В нашем случае, объем (V) равен площади поперечного сечения (A) умноженной на толщину (h).
Таким образом, минимальная работа, которую следует выполнить, чтобы полностью погрузить ледяной кусок, будет вычисляться по формуле:
W = ρ * g * A * h
Подставим известные значения:
W = 900 кг/м³ * 9,8 м/с² * 1 м² * 0,4 м
Выполнив вычисления, получим:
W = 3528 Дж (джоулей)
Дополнительный материал:
Условие задачи гласит: какую минимальную работу требуется произвести, чтобы полностью погрузить ледяной кусок с поперечным сечением 1 м² и толщиной 0,4 м в воду плотностью 900 кг/м³?
ОТВЕТ: Минимальная работа, которую следует выполнить, чтобы полностью погрузить ледяной кусок, составляет 3528 Дж (джоулей).
Совет: Для лучшего понимания этой задачи, убедитесь, что вы понимаете принцип Архимеда и умеете применять соответствующую формулу. Также помните, что плотность воды и ускорение свободного падения являются известными константами, а объем можно выразить с помощью поперечного сечения и толщины.
Дополнительное упражнение: Какую минимальную работу требуется произвести, чтобы полностью погрузить железный куб с поперечным сечением 0.5 м² и толщиной 0.2 м в воду плотностью 1000 кг/м³? Ответ представьте в джоулях.