Цепь выдерживает нагрузку 78,3 кН. Можно ли на этой цепи удержать гранитную плиту объемом 4 м3 под водой? Обоснуйте ответ. Плотность гранита примите равной 3000 кг/м3. Плотность воды примите равной 1000 кг/куб. метр

Нет,нельзя

Объяснение:

Сила тяжести, действующая на плиту Fт=p(гранита)Vg

Сила Архимеда действующая на плиту

Fa=p(воды)gV

Направим ось Y вертикально вниз.Предположим, что плиту можно удержать на цепи тогда

Fт=Fa+T

T сила натяжения цепи

T=Fт-Fa

T=p(гранита)Vg-p(воды)gV=gV(p(гранита)-p(вод)

T=9.8*4*(3000-1000)=78400(Н)=78.4(кН)

Т.к сила натяжения больше чем выдерживает цепь предположение неверно и плиту нельзя удержать на данной цепи

Критическая нагрузка на цепь: кН Н.

Объём плиты: м³.

Плотность граниты, из которого состоит плита: кг/м³.

Плотность воды: кг/м³.

Вопрос задачи на языке физики:

1. Вспоминаем определение веса, вес - сила с которой тело действует на опору или подвес. Чтобы увидеть, какие силы и как действуют на плиту, сделаем рисунок (см. приложение).

2. Распишем 2-ой закон Ньютона: , где представляет собой силу тяжести, - силу Архимеда, - силу натяжения цепи.

3. По 3-му закону Ньютона имеем , то есть .

4. Возьмём проекцию (2) на ось Оу: , причем м/с² - ускорение свободного падения.

5. Масса плиты по определению: .

6. Сила Архимеда, действующая на плиту: .

7. Объединяем (3) - (6): .

8. Выразим вес плиты из (7): .

Численно получим:

(Н).

Переведём в килоньютоны: 78400Н = Н = 78.4 кН.

Так как 78,4 кН > 78,3 кН, то есть , то цепи не выдержать такую нагрузку. Ведь критическая отметка превышена.