Бетонный цилиндрический столб, лежащий на горизонтальном дне глубокого озера, водолазы поставили вертикально. Высота столба 4 м, масса 600 кг. Определите минимальную работу, которую должны были выполнить водолазы, подняв столб. Считайте, что плотность бетона 2000 кг/м³, плотность воды 1000 кг/м³, ускорение свободного падения 10 м/с². Поперечные размеры столбов не учитывайте. ответ запишите в килоджоулях (кДж).
ответ: 6кДж
Объяснение: Сила тяжести столба равна: Fт=m*g=600*10=6000Н.
Архимедова сила, действующая на столб равна: Fa=ρgV, где: ρ-плотность жидкости, g-ускорение свободного падения; V-объем тела.
Объем столба равен: V=m/ρ, где: m-масса столба; ρ-плотность материала, из которого изготовлен столб, в данном случае 2000кг/м³
V=600/2000=0,3м³
Fa=1000*10*0,3=3000Н.
Сила тяжести столба считается в центре столба. Длина столба 4м. Значит центр столба поднят на 2м.
Отсюда работа равна: A=(Fт-Fa)*h=(6000-3000)*2=6000Дж=6кДж