Воздушный шар массой 500 кг поднимается с ускорением 1 м/с. Найти работу выталкивающей силы, совершенную за первую секунду подъема.
Ответы
Ответ: 24,52 джоуля.
Объяснение:
Работа, совершаемая выталкивающей силой, находится по формуле:
Вт = F*d
где W — выполненная работа, F — приложенная сила, d — перемещение.
В этом случае выталкивающая сила — это приложенная сила, а перемещение — это расстояние, на которое шар поднимается за первую секунду, что можно рассчитать по формуле кинематики:
д = 1/2 * а * т ^ 2
где а — ускорение, t — время, d — смещение.
Подставляя данные значения, имеем:
d = 1/2 * 1 м/с^2 * (1 с)^2 = 0,5 метра
Выталкивающая сила равна весу вытесненного воздуха, который можно рассчитать по формуле:
Fb = ρ * V * г
где Fb — выталкивающая сила, ρ — плотность воздуха, V — объем вытесненного воздуха, а g — ускорение свободного падения.
При стандартных атмосферных условиях плотность воздуха составляет примерно 1,2 кг/м^3. Объем воздуха, вытесняемый шариком, равен его объему, который можно рассчитать по формуле объема шара:
V = 4/3 * π * r ^ 3
где r — радиус баллона.
Предполагая, что воздушный шар представляет собой идеальную сферу с радиусом 1 метр, мы имеем:
V = 4/3 * π * (1 м) ^ 3 = 4,19 м ^ 3
Подставляя эти значения, мы имеем:
Fb = 1,2 кг/м^3 * 4,19 м^3 * 9,81 м/с^2 = 49,04 Н
Следовательно, работа выталкивающей силы за первую секунду подъема равна:
W = Fb * d = 49,04 Н * 0,5 м = 24,52 Дж
Таким образом, работа выталкивающей силы за первую секунду подъема равна 24,52 джоуля.
Ответ:
Дано:
m = 500 кг
a = 1 м/с²
g = 10 м/с²
t = 1 с
v0 = 0 м/с
N (Сила реакции опоры) = m(g+a) = 500 × 11 = 5500 Н
S = at²/2 = 1×1/2 = 0,5 м
A = FS = NS = 5500 × 0,5 = 2750 Дж
Ответ неверный!
Перепроверил, сила реакции опоры не может являться выталкивающей силой. Решение выше моего - верно. Прошу удалить ответ.