Вопрос задан 13.03.2025 в 11:47. Предмет Физика. Спрашивает Khomichuk Valeriya.

Глыба мраморной плиты объёмом 0,6 м³ лежит на дне реки. Какую силу необходимо приложить, чтобы приподнять её в воде?

(Принять ρплиты=2700 кг/м³ и g=9,8Н/кг).

Необходимо приложить силу F≈
кН.
(Результат округли до десятых, если необходимо).

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Камалов Куат.

Для того чтобы приподнять мраморную плиту в воде, нужно учесть два основных фактора: её вес и архимедову силу, которая действует на неё со стороны воды.

  1. Вычислим вес плиты.

    Масса плиты mm может быть найдена через её объём VV и плотность ρплиты\rho_{\text{плиты}}:

    m=ρплитыVm = \rho_{\text{плиты}} \cdot V

    Плотность мрамора ρплиты=2700кг/м3\rho_{\text{плиты}} = 2700 \, \text{кг/м}^3, объём плиты V=0,6м3V = 0,6 \, \text{м}^3.

    m=2700кг/м30,6м3=1620кгm = 2700 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0,6 \, \text{м}^3 = 1620 \, \text{кг}

    Вес плиты WплитыW_{\text{плиты}} равен произведению массы на ускорение свободного падения g=9,8м/с2g = 9,8 \, \text{м/с}^2:

    Wплиты=mg=1620кг9,8м/с2=15876НW_{\text{плиты}} = m \cdot g = 1620 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 15876 \, \text{Н}
  2. Вычислим архимедову силу.

    Архимедова сила FархF_{\text{арх}}, которая действует на плиту в воде, равна весу выталкиваемой плитой воды. Для её расчёта нужно использовать плотность воды ρводы=1000кг/м3\rho_{\text{воды}} = 1000 \, \text{кг/м}^3, объём плиты V=0,6м3V = 0,6 \, \text{м}^3 и ускорение свободного падения g=9,8м/с2g = 9,8 \, \text{м/с}^2:

    Fарх=ρводыVg=1000кг/м30,6м39,8м/с2=5880НF_{\text{арх}} = \rho_{\text{воды}} \cdot V \cdot g = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0,6 \, \text{м}^3 \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 = 5880 \, \text{Н}
  3. Найдём силу, которую нужно приложить.

    Сила, которую нужно приложить для подъёма плиты, равна разнице между её весом и архимедовой силой:

    F=WплитыFарх=15876Н5880Н=9996НF = W_{\text{плиты}} - F_{\text{арх}} = 15876 \, \text{Н} - 5880 \, \text{Н} = 9996 \, \text{Н}

    Для удобства переведём в килоньютоны (кН):

    F=9996Н1000=9,996кНF = \frac{9996 \, \text{Н}}{1000} = 9,996 \, \text{кН}

    Округлим до десятых:

    F10,0кНF \approx 10,0 \, \text{кН}

Таким образом, для того чтобы приподнять плиту в воде, необходимо приложить силу примерно 10,0 кН.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос