В двух цилиндрических сообщающихся сосудах налита ртуть. Площадь поперечного сечения одного из них вдвое больше другого. Уровень ртути находится от верхнего края широкого сосуда на расстоянии 19,9 см. широкий сосуд доливают до края водой. На какую высоту поднимается уровень ртути в узком сосуде? Плотность ртути 13,6 · 103 кг/м3, плотность
Кпд в данной задаче представляет собой отношение полезной работы ко всей работе. Видимо, имеет место трение в блоке, за счёт этого и кпд 70%.
Итак, Аполез = 0,7 Аполн
Пусть вес груза G, его перемещение Sгр = 5м
Полная работа Аполн = F s где s - перемещение точки приложения силы F. Это перемещение в два раза больше, чем перемещение груза Sгр.
Т.е. S = 10м
Полная работа Аполн = 400 * 10 = 4000(Дж)
Аполез = 0,7 Аполн = 2800 Дж
Поскольку работа затрачена на изменнеие потенциальной энергии груза, то Аполез = П.
А изменение потенциальной энергии П = G h = G Sгр = 5G
Таким образом, получаем Аполез = 5G или
2800 = 5G
и
G = 560(Н)
Если нужна масса, то, считая ускорение свободного падения равным g = 10м-кв.с,
получим m = G/g = 560\10 = 56 (кг)
Величина силы, необходимой для подъема плиты, находящейся в воде, является разностью между весом плиты в воздухе и выталкивающей силой, действующей на плиту в воде:
P' = F(т) - F(a) = mg - ρ(в)Vg = Vg(ρ - ρ(в)),
где V = 0,25 м³ - объем плиты
g = 10 H/кг - ускорение своб. падения
ρ = 2700 кг/м³ - плотность мрамора
ρ(ж) = 1000 кг/м³ - плотность воды
Тогда:
P' = 0,25 · 10 · (2700 - 1000) = 2,5 · 1700 = 4250 (H)
ответ: для подъема плиты необходимо приложить силу,
большую, чем 4250 Н.