Эта задача на применение закона Архимеда, в соответствии с которым (в данном конкретном случае) на тело, погруженное в жидкость, со стороны жидкости действует выталкивающая сила равная весу вытесненной воды. Данная в задаче труба, полностью погруженная в воду, вытеснит воды (Vв), по объему, ровно столько, какой объем имеет эта труба (объем сплошного цилиндра диаметром 2R =450 мм =0,45 м R=0,225 м, и длиной L= 10 м). Вес этой вытесненной воды (Fв) равен произведению плотности воды (рв) на объем вытесненной воды и на ускорение свободного падения (g). Т.е. Fв = рв*Vв*g. Объем вытесненной воды Vв = π*L*R² . Выталкивающая (архимедова) сила будет действовать вертикально вверх, а вниз будет действовать вес самой трубы (Fт) и вес полезного груза (Fп), величину которого нам у нужно найти. Вес трубы F т = mт*g. Таким образом, Fт + Fп = Fв. Отсюда Fп = Fв – Fт = рв*Vв*g - mт*g = g(рв*Vв – mт) = g(рв*π*L*R² –mт) = 10(1000*3,1415926…*10*0,225² – 7,15) = 15832,8 Ньютона
ответь на вопросы:
1. Цистерна с водой двигается с постоянной скоростью, в цистерне имеет
дырка, через которую выливается вода, как будет меняться ее кинетическая
энергия?
С) меняться не будет.
2. Скорость автомобиля при разгоне увеличилась в 4 раза, как изменилась его
кинетическая энергия?
С) увеличилась в 16 раз.
3. Начальная кинетическая энергия тела равна 16 Дж, а конечная 8 Дж, какую
работу оно совершает?
А) 8 Дж
4. Вычислите энергию автомобиля, масса которой 2 т, если он двигается со
скоростью 10 м/с
m=2т
V=10м/с
Формула получения кинетической энергии: Eк= m*V^2/2
2*10^2/2 = 100 Дж
ответ: Энергия автомобиля массой 2 т и скоростью 10 м/с, равна 100 Дж.
5. Какую работу совершат двигатель автомобиля, если скорость автомобиля
увеличивается от 36 до 72 км/ч. Масса автомобиля равна 2 т.
Дано:
V1=36
V2=72
Си:
10 м/с
20 м/с
А = Ек2+Ек1
Е1 = 2000 кг (10 м/с)^2/2= 100.000
Е2= 2000 кг (20 и/с)^2/2= 400.000
А= Ек2+ Ек1= 400.000 + 100.000 = 500.000 Дж = 500 кДж
ответ: 600 кДж совершает двигатель автомобиля, если скорость автомобиля
увеличится от 36 до 72 км/ч.