Global EE

Работа и Мощность — Задание Физика 8 Класс №00050753

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Работа и Мощность

№2. Задание без номера

ID: 00050753

Пустая моторная лодка, стоя на воде, вытесняла $0{,}6\text{ м}^3$ воды. Её вытащили на берег, ничего в ней не меняя, и теперь кран равномерно поднимает лодку с земли на платформу прицепа высотой $1{,}5\text{ м}$. Плотность воды $1000\text{ кг/м}^3$, $g = 10\text{ Н/кг}$.

Какую работу совершает при этом сила натяжения троса крана?

Ответ дайте в кДж.

Источник: Global_EE

Решение

Вес лодки в условии прямо не назван, но он спрятан в первой фразе. Лодка плавала, значит, вода держала её целиком: выталкивающая сила была равна весу лодки. А выталкивающая сила по закону Архимеда равна весу воды, которую лодка вытесняет. Выходит, лодка весит столько же, сколько $0{,}6\text{ м}^3$ воды.

Масса вытесненной воды — плотность, умноженная на объём:

$$m_{\text{в}} = \rho V = 1000\cdot 0{,}6 = 600\text{ кг}.$$

Вес этой воды, а значит, и вес лодки:

$$P = m_{\text{в}} g = 600\cdot 10 = 6000\text{ Н}.$$

Заметь: на берегу вода лодку уже не поддерживает, но сама лодка от этого не стала ни легче, ни тяжелее. При равномерном подъёме трос тянет её вверх с силой, равной весу. Работа на подъёме $1{,}5\text{ м}$:

$$A = P\cdot h = 6000\cdot 1{,}5 = 9000\text{ Дж} = 9\text{ кДж}.$$

Проверим себя прикидкой. Масса лодки равна массе вытесненной воды, $600\text{ кг}$: для моторной лодки вместе с мотором правдоподобно. Подъём целой тонны на $1{,}5\text{ м}$ потребовал бы $15\text{ кДж}$, а у нас чуть больше половины тонны — и работа чуть больше половины, $9\text{ кДж}$.

Ответ

9
Другие задания по теме «Работа и Мощность» (8)