Работа и Мощность — Задание Физика 8 Класс №00050757

Мощность лебёдки при равномерном подъёме — сила натяжения троса, умноженная на скорость: $N = Fv$. Скорость дана, а вот силу надо найти. Смотри: под водой трос держит блок не один, ему помогает вода — снизу на блок давит выталкивающая сила.

Вес блока:

$$P = mg = 480\cdot 10 = 4800\text{ Н}.$$

Выталкивающая сила по закону Архимеда. Блок целиком в воде, поэтому объём погружённой части равен объёму блока:

$$F_{\text{А}} = \rho_{\text{ж}} g V = 1000\cdot 10\cdot 0{,}2 = 2000\text{ Н}.$$

Блок идёт вверх равномерно, значит, силы на него уравновешены: вверх тянут трос и вода, вниз — сила тяжести. Тросу остаётся то, что не взяла на себя вода:

$$F = P - F_{\text{А}} = 4800 - 2000 = 2800\text{ Н}.$$

Мощность лебёдки:

$$N = Fv = 2800\cdot 0{,}25 = 700\text{ Вт}.$$

Проверим себя другим путём. Над водой при той же скорости лебёдке пришлось бы тянуть весь вес: $4800\cdot 0{,}25 = 1200\text{ Вт}$. Вода «помогает» силой $2000\text{ Н}$, то есть экономит лебёдке $2000\cdot 0{,}25 = 500\text{ Вт}$. Получаем $1200 - 500 = 700\text{ Вт}$, как и выше.