Сосновое бревно объёмом 1,2 куб. метров было закреплено на дне водоёма на глубине 8 м. Когда его освободили от якоря оно начало равномерно вспоывать. Рассчитайте силу тяжести, архимедову силу и силу сопротивления воды. Рассчитайте так же работу каждой силы.
Плотность древесины примерно 700 кг/куб. м, следовательно масса бревна: m = V p = 1,2 куб. м 700 кг/куб. м = 840 кг
Сила тяжести: F_т = m g = 840 кг 9,8 м/с^2 = 8232 Н
Архимедова сила равна весу вытесненной жидкости: F_а = p_воды V g = 1000 кг/куб. м 1,2 куб. м 9,8 м/с^2 = 11760 Н
Сила сопротивления воды можно найти, используя закон Архимеда: F_с = F_а - F_т = 11760 Н - 8232 Н = 3528 Н
И, наконец, работа каждой силы:
Работа силы тяжести: A_т = F_т h = 8232 Н 8 м = 65856 Дж
Работа архимедовой силы: A_а = F_а h = 11760 Н 8 м = 94080 Дж
Работа силы сопротивления: A_с = F_с h = 3528 Н 8 м = 28224 Дж
Таким образом, сила тяжести равна 8232 Н, архимедова сила равна 11760 Н, сила сопротивления воды равна 3528 Н. Работа силы тяжести составляет 65856 Дж, работа архимедовой силы - 94080 Дж, а работа силы сопротивления - 28224 Дж.
Для начала рассчитаем массу соснового бревна:
Плотность древесины примерно 700 кг/куб. м, следовательно масса бревна:
m = V p = 1,2 куб. м 700 кг/куб. м = 840 кг
Сила тяжести:
F_т = m g = 840 кг 9,8 м/с^2 = 8232 Н
Архимедова сила равна весу вытесненной жидкости:
F_а = p_воды V g = 1000 кг/куб. м 1,2 куб. м 9,8 м/с^2 = 11760 Н
Сила сопротивления воды можно найти, используя закон Архимеда:
F_с = F_а - F_т = 11760 Н - 8232 Н = 3528 Н
И, наконец, работа каждой силы:
Работа силы тяжести:
A_т = F_т h = 8232 Н 8 м = 65856 Дж
Работа архимедовой силы:
A_а = F_а h = 11760 Н 8 м = 94080 Дж
Работа силы сопротивления:
A_с = F_с h = 3528 Н 8 м = 28224 Дж
Таким образом, сила тяжести равна 8232 Н, архимедова сила равна 11760 Н, сила сопротивления воды равна 3528 Н. Работа силы тяжести составляет 65856 Дж, работа архимедовой силы - 94080 Дж, а работа силы сопротивления - 28224 Дж.