Упр.31.14 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)
- При помощи неподвижного блока поднимают из воды гранитную плиту объёмом $$0{,}07\ \text{м}^3$$. Какую силу прикладывают рабочие, когда плита находится в воде, над поверхностью воды? Достаточно ли двух рабочих массой $$90\ \text{кг}$$ каждый для выполнения этой работы? (Трение не учитывайте.)
- При помощи неподвижного блока поднимают из воды гранитную плиту объёмом $$0{,}03\ \text{м}^3$$. Какую силу прилагают рабочие, когда плита находится в воде; над поверхностью воды? (Трение не учитывать.)
Дано
$$V=0{,}07\ \text{м}^3$$
$$\rho_{\text{гр}}=2800\ \text{кг/м}^3$$
$$\rho_{\text{в}}=1000\ \text{кг/м}^3$$
$$m_1=90\ \text{кг}$$
$$g=9{,}8\ \text{м/с}^2$$
Найти: $$F_1$$ — силу, когда плита в воде; $$F_2$$ — силу, когда плита над водой; достаточно ли двух рабочих.
Ход решения
Неподвижный блок выигрыша в силе не даёт, поэтому сила, прикладываемая рабочими, равна силе натяжения верёвки.
Найдём массу гранитной плиты:
$$m=V\rho_{\text{гр}}=0{,}07\cdot 2800=196\ \text{кг}$$
Вес плиты в воздухе:
$$F_2=mg=196\cdot 9{,}8\approx 1920\ \text{Н}$$
Сила Архимеда в воде:
$$F_A=V\rho_{\text{в}}g=0{,}07\cdot 1000\cdot 9{,}8\approx 686\ \text{Н}$$
Тогда сила, необходимая для подъёма плиты в воде:
$$F_1=F_2-F_A\approx 1920-686\approx 1234\ \text{Н}\approx 1235\ \text{Н}$$
Проверим, достаточно ли двух рабочих массой по 90 кг:
$$m_{\text{раб}}=2\cdot 90=180\ \text{кг}$$
$$P_{\text{раб}}=m_{\text{раб}}g=180\cdot 9{,}8=1764\ \text{Н}$$
Так как $$1764\ \text{Н} > 1235\ \text{Н}$$, двух рабочих достаточно.
Ответ
$$F_1\approx 1235\ \text{Н},\quad F_2\approx 1920\ \text{Н};$$ двух рабочих достаточно.
