Железобетонная плита размером 3 ×1, 5×0, 2м полностью погружена в воде. вычислите архимедову силу действующую на плиту.

Лови ето решение из книжки

m=200 г =0,2 кг

S=1 м

V₀=0 м/с

V₁=10 см/с=0,1 м/с

µ=0,02

кпд=80%

J=0,5 А

 

F=Fтяж+Fтр=Fтяж+µFтяж=Fтяж(1+µ) -векторная запись

F=Fтяж(1+µ)cos30=mg(1+µ)cos30=0.2*9.8(1+0.02)√3/2=1.73 H -сила прикладываемая к машине.

А₁=FS=1.73*1=1.73 Дж -работа по перемещению машины

 

h=Ssin30=1*0.5=0.5 м высота подъема машины на пути в 1 м

А₂=mgh=0.2*9.8*0.5=0.98 Дж - работа против сил тяжести.

 

A₃=mV₁²/2=0.2*0.1²/2=0.001 Дж -работа на кинетическую энергию

 

Аобщ=1,73+0,98+0,001=2,711 Дж

S=Vt/2  ⇒ t=2S/V=2*1/0.1=20 c -машина преодолела S=1м

 

Р=А/t=2.711/20=0.13555 Вт мощность необходимая для совершения работы А

кпд=Рполез/Рполное

Рпол=0,13555/0,8=0,17 Вт развивает двиг. машины

Р=U*J

U=P/J=0.17/0.5=0.34 В апряжение на зажимах батарейки

 

 

 

1. Очевидно, Архимедовой силой принебрегаем из-за малости.
Поскольку энергия
U=m·g·h
Поэтому можно предположить у гранитной и бетонной плиты одинаковую массу.
Но масса зависит от плотности и ρ объема V.
m=ρ·V
Поэтому, при одинаковой массе соотношение объемов обратно пропорционально плотности.
Ρ1·V1= ρ2·V2
V1/V2= ρ2/ ρ1
Плотность бетона 1800-2800 кг/м³
Плотность гранита 2500-3000 кг/м³
Поэтому объем бетона больше в 3000/2800=1.07 раза,
или подставьте свои данные о плотности
2.
Потенциальную энергию расчитаем:
U=m·g·H
Для слона:
U1=3000·9.8·0.5
U1=14700 Дж
Для дрессировщицы
U2=80·9.8·15
U2=11760 Дж
U1/U2=14700/11760
U1/U2=1.25
Как видим, потенциальная энергия слона больше в 1.25 раза.