Решите, ) из колодца глубиной 40 метров поднимают ведро с водой массой 14 кг на цепь, масса каждого метра которой равна одному килограмму. найти совершенную при этом работу.

Работа А = mgh = (14+40) кг·10 Н/кг·40м = 21600 Дж.

Сила, действующая вертикально вверх на погруженное в жидкость или газ тело, называется архимедовой.

Возникновение архимедовой силы объясняется тем, что с увеличением глубины растет давление жидкости (газа). Поэтому силы давления, действующие на нижние элементы поверхности тела, превосходят аналогичные силы, действующие на верхние элементы поверхности.

Закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость (газ), действует направленная вертикально вверх выталкивающая сила, равная весу жидкости (газа), взятой в объеме погруженного в нее тела (или погруженной части тела):

FA=g?ЖVT

где g — ускорение свободного падения, ?ж — плотность жидкости, VТ— объем тела, погруженного в жидкость.

В зависимости от соотношения силы тяжести и архимедовой силы, действующих на тело, тело будет либо тонуть (FА< Fтяж), либо всплывать (FА> Fтяж), либо находиться в равновесии, т. е. плавать

Учитывая формулу для расчета архимедовой силы, можно рассмотреть условие плавания тел в зависимости от соотношения плотностей тела и жидкости, в которую тело погружено.

Рассматривая случай, когда сила тяжести равна архимедовой, и учитывая, что сила тяжести равна Fтяж=mg =g?V(т — масса тела, а V и ?— его плотность и объем), можно записать равенство двух этих сил g?жVж= g?V, откуда ржVж= pV, где Vж— объем вытесненной телом жидкости. Из этого соотношения видно, что при равенстве плотностей тела и жидкости тело будет плавать, т. е. остается в равновесии внутри жидкости (поскольку Vж= V). Если плотность тела меньше плотности жидкости, то часть тела будет выступать над поверхностью (поскольку в этом случае Vж< V). Если же плотность тела больше плотности жидкости, то тело будет тонуть (поскольку невозможно, чтобы объем вытесненной жидкости был больше, чем объем тела Vж> V).

Больше я не знаю

в обыденной жизни под понятием "работа" мы понимаем всё.

В физике понятие работа несколько иное. Это определенная физическая величина, а значит, ее можно измерить. В физике изучается прежде всего механическая работа.

Рассмотрим примеры механической работы.

Поезд движется под действием силы тяги электровоза, при этом совершается механическая работа. При выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает работу - перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается.

Из этих примеров видно, что механическая работа совершается, когда тело движется под действием силы. Механическая работа совершается и в том случае, когда сила, действуя на тело (например, сила трения), уменьшает скорость его движения.

Желая передвинуть шкаф, мы с силой на него надавливаем, но если он при этом в движение не приходит, то механической работы мы не совершаем. Можно представить себе случай, когда тело движется без участия сил (по инерции), в этом случае механическая работа также не совершается.

Итак, механическая работа совершается, только когда на тело действует сила, и оно движется.

Нетрудно понять, что чем большая сила действует на тело и чем длиннее путь, который проходит тело под действием этой силы, тем большая совершается работа.

Механическая работа прямо пропорциональна приложенной силе и прямо пропорциональна пройденному пути.

Поэтому, условились измерять механическую работу произведением силы на путь, пройденный по этому направлению этой силы:

работа = сила × путь

или

A = Fs,

где А - работа, F - сила и s - пройденный путь.

За единицу работы принимается работа, совершаемая силой в 1Н, на пути, равном 1 м.

Единица работы - джоуль (Дж) названа в честь английского ученого Джоуля. Таким образом,

1 Дж = 1Н · м.

Используется также килоджоули (кДж) .

1 кДж = 1000 Дж.

Формула А = Fs применима в том случае, когда сила F постоянна и совпадает с направлением движения тела.

Если направление силы совпадает с направлением движения тела, то данная сила совершает положительную работу.

Если же движение тела происходит в направлении, противоположном направлению приложенной силы, например, силы трения скольжения, то данная сила совершает отрицательную работу.

A = -Fs.

Если направление силы, действующей на тело, перпендикулярно направлению движения, то эта сила работы не совершает, работа равна нулю:

A = 0.

В дальнейшем, говоря о механической работе, мы будем кратко называть ее одним словом - работа.

Пример. Вычислите работу, совершаемую при подъеме гранитной плиты объемом 0,5 м3 на высоту 20 м. Плотность гранита 2500 кг/м3.

Запишем условие задачи, и решим ее.

Дано:

V = 0,5 м3

ρ = 2500 кг/м3

h = 20 м

A = Fs,

где F -сила, которую нужно приложить, чтобы равномерно поднимать плиту вверх. Эта сила по модулю равна силе тяж Fтяж, действующей на плиту, т. е. F = Fтяж. А силу тяжести можно определить по массе плиты: Fтяж = gm. Массу плиты вычислим, зная ее объем и плотность гранита: m = ρV; s = h, т. е. путь равен высоте подъема.

Итак, m = 2500 кг/м3 · 0,5 м3 = 1250 кг.

F = 9,8 Н/кг · 1250 кг ≈ 12 250 Н.

A = 12 250 Н · 20 м = 245 000 Дж = 245 кДж.

А - ?

ответ: А =245 кДж.