8.4. Яку роботу виконує електродвигун, який працюе за не пруги 220 В, за 5 хв, якщо сила струму в ньому дорів нює 3 А?

ты должен сам в этом разобраться

Дано:

m=5 кг

Pч=7800 кг/м³

Pв=1000 кг/м³

Найти:

Vп-?

Итак, шар из чугуна плавает на поверхности, значит сила тяжести, тянущая шар ко дну уравновешивается архимедовой силой, выталкивающей шар: Fт=Fa.

Выражаем Fт=m*g и Fa=Pв*g*(V/2), где V - полный объём шара (делим, т.к. в воду погружается только половина шара, она и выталкивается водой с силой равной силе тяжести, что обеспечивает плавание шара).

Подставляем всё в общую формулу условия плавания тела(Fa=Fт):

Pв*g*(V/2)=m*g

Общий объём шара выражаем через объём полости внутри его и объём чугуна, окружающего полость:

V=Vп+Vч, где Vч=m/Pч (выразили объём чугуна всего шара)

Соберём итоговую формулу:

Pв*g*((Vп+ m/Pч)/2)=m*g;

Pв*((Vп+m/Pч)/2)=m (сократили обе части на g);

Vп=2*m/Pв-m/Pч (выразили Vп из предыдущей формулы);

Vп=2 * 5кг / 1000кг/м³ - 5кг / 7800кг/м³ ≈ 0,00936 м³

Vп = 9,36*10^-3 м³

Дано:

Pп=50 кг/м³

Vп=3*2*0,1=0,6 м³

Pв=1000 кг/м³

g=9,8 м/с²

Найти:

F-?

Решение (с качественными в меру возможностей пояснениями):

Нам необходимо полностью погрузить в воду кусок пенопласта. Плотность пенопласта значительно меньше плотности воды, следовательно пенопласт будет всплывать на поверхность. Вода выталкивает пенопласт с силой равной архимедовой силе (Fa). Помимо этого, кусок пенопласта тянет ко дну с силой равной силе тяжести (Fт).

Итак, нам необходимо преодолеть силу Fa, а сила Fт сонаправлена с нашими усилиями.

F=Fa-Fт (преодолеваем Fa, Fт нам );

Fa=Pв*V*g;

Fт=g*m=g*V*Pп(в этой формуле выразили массу через плотность и объём);

F=Pв*V*g-Pп*V*g=1000*0,6*9,8-50*0,6*9,8=5586 Н

F=5586 Н