В ведре, до краёв заполненном водой, плавает деревянный брусок. Какую минимальную работу надо совершить, чтобы поднять это ведро на высоту H=8 мH=8 м? Ответ выразить в ДжДж, округлив до целых. Масса пустого ведра m=0,9 кгm=0,9 кг, а его вместимость составляет V=11 лV=11 л. Плотность воды ρ=1000 кг/м3ρ=1000 кг/м3. Ускорение свободного падения g=10 Н/кгg=10 Н/кг. Размерами ведра по сравнению с высотой HH пренебречь.
Дано h=8 м m1=0,9 кг V=11 л А-если в полное ведро с водой положить деревянный брусок то он будет вытеснять часть воды
так как брусок плавает то вес бруска равен весу вытесненной воды поэтому вес воды в ведре с бруском не изменится
M=m1+p*V=0,9+1000*11*10^-3=11.9 кг
A=M*g*h=11,9*10*8=119*8=952 Дж
Камень, упавший с высоты 10 м, имеет скорость в конце падения 4м/с. Какова работа сил сопротивления, если масса камня 500 г?
Работа силы сопротивления равна изменению мех. Энергии камня.V1 = 4 м/с
H = 10 м
m = 0,5 кг
______
А -
Рассчитаем скорость в конце падения без учета сил сопротивления
V₂ = √(2*g*Н) = √(2*10*10) = √200
Работа сил сопротивления равна разности кинетических энергий в момент падения:
A = m/2 * (V₂² - V₁²) = 0,5/2*(200-16)=46 Дж
Мистер Фокс устроился работать грузчиком. В первый день работы ему поручили погрузить коробки в кузов грузового автомобиля. Масса одной коробки равна
4 кг, а её размеры составляют 20×30×40 см3. Ему необходимо поместить 10 коробок в длину, 5 в ширину и 5 в высоту, причём класть их необходимо на большую грань. Какую минимальную работу против силы тяжести необходимо совершить грузчику для реализации поставленной задачи, если изначально все коробки лежали на земле, соприкасаясь с её горизонтальной поверхностью своей меньшей гранью? Ответ выразить в кДж, округлив до целых. Пол кузова грузовика находится на высоте 1,2 м над поверхностью земли. Ускорение свободного падения принять равным 10 Н/кг. Считать, что центр тяжести коробки совпадает с её геометрическим центром.
Если коробки лежат на меньшей грани, значит центр тяжести всех коробок находится на высоте 0,20 м над землей (40 см/2)В кузове высота в 5 коробок лежащих на большей грани сл-но высота груза в кузове 20 см * 5 = 1 м
Всего коробок N = 10*5*5 = 250 штук
Высота подъема равна h = 1,2 м - 0,20 м + 1 м/2 = 1,5 м
0,5 м - положение центра тяжести груза в кузове
A = N * m * g * h = 250 * 4 кг * 10 Н/кг * 1,5 м = 15000 Дж = 15 кДж
Тело массой 100кг упало на землю с высоты 75м через 5с от начала падения. Определить работу силы сопратевления воздуха и величину этой силы, считая ее постоянной
По условию V0=0, направим ось к-т вниз, тогда проекции векторов Vx, ax, hx,gx>0. h=at^2/2, 75=a*25/2, a=150/25=6м/с^2,V=at=6*5=30м/с, Ек=mV^2/2=100*900/2=45000=4,5*10^4Дж - энергия в конце падения,
Ер=mgh=100*10*75=7,5*10^4Дж - запас энергии до падения;
ΔЕ=(7,5-4,5)*10^4=3*10^4Дж - потеря энергии из-за работы против Fсопр.
ΔЕ=Fc*h, Fc=3*10^4/75=(1/25)*10^4=0,04*10^4=400 H - это ответ.
Какую минимальную работу надо совершить, чтобы поднять со дна реки до поверхности воды камень массой m=2 кгm=2 кг и объёмом V=0,8 дм3 Ответ выразить в Дж, округлив до целых. Глубина реки h=5 м. Сопротивлением воды можно пренебречь. Ускорение свободного падения принять равным g=10 Н/кг/кг. Плотность воды ρ=1000 кг/м3
Сила тяжести m*gсила архимеда V*ρ*g
чтобы поднять с минимальными затратами нужно приложить силу F так чтобы ускорение равнялось нулю
m*a=F+Fa-m*g=m*0
F=m*g-Fa=m*g-V*ρ*g=(m-V*ρ)*g
A=Fa*h=(m-V*ρ)*g*h=(2-0,0008*1000)*10*5 Дж= 60 Дж
Решение:
Дано:
h=5 м
p=1000 кг/м3
V=0,8*10^-2м3
m=2кг
A -
Вес камня под водой:
F = mg - Fa = m*g - p*g*V =
2*10 - 1000*10*0,8*10^-2 = 20 – 8 = 12
A = F *h=12*5=60 Дж
