5. Кусок гранита объемом 10 дм3 был погружен в воду на глубину 80 см. Что нужно сделать, чтобы достать его из воды? (Плотность воды 1000 кг / м3, гранита - 2600 кг / м3).
1. Неподвижный блок: Неподвижный блок не даёт выигрыш в силе, но и не увеличивает длину траектории движения, а только изменяет направление силы. Так как работа зависит от силы и расстояния, значит выигрыш в работе неподвижный блок не даёт. 2. Подвижный блок: Подвижный блок даёт двойной выигрыш в силе, но и увеличивает длину траектории движения в два раза, значит сила уменьшается в два раза, и длина пути тоже увеличивается в два раза, отсюда следует: F/2 * s*2 = F * s * 2/2 = F * s *1 = F * s, значит подвижный блок тоже выигрыш в работе не даёт. ДОКАЗАНО.
Сразу отмечу, что не совсем это похоже на школьну программу, или же школа с углубленным изучением физики, или же это задача по термодинамике курса так 2-3 технического института! ответ лежит в тепловом балансе: кол-во тепла Q1 переданное воде = кол-ву тепла Q2 отданное сконденсировавшимся паром. Q1 = G * c * (дельта Т), где G - масса воды которое содержится в трубе (объем а значит и массу которой очень легко посчитать: длинна умноженная площадь сечения трубы) и будет нагрето, за единицу времени. с - удельная изобарная теплоемкость воды, дельта Т - логарифмичесская разность температур пара и воды до и после нагрева. Q2 = a*r, где a - кол-во сконденсировавшегося пара за единицу времени, r - скрытая теплота фазового перехода (вы ее могли учить как теплота конденсации или испарения). Если расписать G как m/t - масса разделенная на время, можем вывести формулу для нахождения времени за которое данная масса воды нагреется на заданную дельа Т. t=m*c*дельтаТ/a/r (m-масса воды в трубе, с-теплоемкость воды, дельатТ - разница температур, а - количество воды образовавшееся на стенке трубы в следствии конденсирования пара, r - теплота конденсации пара)
Неподвижный блок не даёт выигрыш в силе, но и не увеличивает длину траектории движения, а только изменяет направление силы. Так как работа зависит от силы и расстояния, значит выигрыш в работе неподвижный блок не даёт.
2. Подвижный блок:
Подвижный блок даёт двойной выигрыш в силе, но и увеличивает длину траектории движения в два раза, значит сила уменьшается в два раза, и длина пути тоже увеличивается в два раза, отсюда следует: F/2 * s*2 = F * s * 2/2 = F * s *1 = F * s, значит подвижный блок тоже выигрыш в работе не даёт.
ДОКАЗАНО.
t=m*c*дельтаТ/a/r
(m-масса воды в трубе, с-теплоемкость воды, дельатТ - разница температур, а - количество воды образовавшееся на стенке трубы в следствии конденсирования пара, r - теплота конденсации пара)