После того как трое мышей на дне рождения мышки Мушки угостились одним крупным куском хозяйственного мыла, их общая масса увеличилась на
540 г. Мыло до того, как мыши его съели, имело размеры 10 см, 12 см, 3 см.
Определить плотность уже несуществующего мыла.
Она складывается из веса груза, веса блока и идет на преодоление силы трения. 200Н=165Н+20Н+Fтр.; Fтр.=200-165-20=15Н.
КПД=Аполезная/Азатраченная. Апол. - груз в 165Н подняли на высоту h.
Aзатр.=вытянули веревку с силой 100Н на длину 2h.
КПД=165*h/100*2h=165/200=82,5/100=82.5%.
Простые механизмы дают выигрыш в силе или расстоянии, в работе выигрыша не бывает, а с учетом потерь на трение и вес блока - проигрыш.
Про температуру ничего не сказано, будем считать её постоянной.
Тогда по закону Бойля-Мариотта произведение давления газа на объём - величина постоянная.
Давление с глубиной возрастает так P = Pатм + ро*g*h, где ро - плотность воды, h - глубина.
Пусть Vпов - объём пузырька на поверхности, Vглуб - на глубине
Составим равенство
Pатм*Vпов = (Pатм + ро*g*h)*Vглуб
Или
Vпов/Vглуб = (Pатм + ро*g*h) / Pатм = 1 + ро*g*h / Pатм
Форма пузырька - шар. Его объём пропорционален кубу радиуса, а точнее V = (4пи/3)R^3
Тогда
(Rпов/Rглуб) ^3 = 1 + ро*g*h / Pатм
Нам дано, что Rпов/Rглуб = 2, значит
1 + ро*g*h / Pатм = 8
ро*g*h / Pатм = 7
Отсюда выразим h = 7Pатм / ро*g = 7*10^5 Па/ (1000 кг/м^3 * 9,81 м/с^2)
Получаем 71,36 метров