Какую силу нужно приложить, чтобы поднять полное железное ведро массой 1,52 кг и объемом 10 литров из колодца в воде

Lev

65

Когда вы поднимаете ведро с водой из колодца, на него действует сила тяжести и сила Архимеда. Сила тяжести направлена вниз и определяется массой ведра и ускорением свободного падения:

\[F_t = m \cdot g\]

где \(m\) - масса ведра, \(g\) - ускорение свободного падения (9,8 Н/кг).

Сила Архимеда направлена вверх и определяется объёмом воды, плотностью воды и ускорением свободного падения:

\[F_a = V \cdot \rho \cdot g\]

где \(V\) - объём воды, \(\rho\) - плотность воды (приближенно равна 1000 кг/м³), \(g\) - ускорение свободного падения.

Чтобы поднять ведро в воде, необходимо применить силу, равную сумме силы тяжести и силы Архимеда:

\[F_{\text{поднятия в воде}} = F_t + F_a\]

Теперь, чтобы поднять полное ведро над водой, необходимо применить силу, равную только силе тяжести:

\[F_{\text{поднятия над водой}} = F_t\]

Давайте рассчитаем значения сил.

Для начала, найдём силу тяжести:

\[F_t = 1,52 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{Н/кг} = 14,896 \, \text{Н}\]

Теперь найдём силу Архимеда:

\[F_a = 10 \, \text{л} \cdot 0,001 \, \text{м³/л} \cdot 1000 \, \text{кг/м³} \cdot 9,8 \, \text{Н/кг} = 98 \, \text{Н}\]

Теперь сложим силу тяжести и силу Архимеда, чтобы найти силу, необходимую для поднятия ведра в воде:

\[F_{\text{поднятия в воде}} = 14,896 \, \text{Н} + 98 \, \text{Н} = 112,896 \, \text{Н}\]

Теперь найдём силу, необходимую для поднятия полного ведра над водой:

\[F_{\text{поднятия над водой}} = 14,896 \, \text{Н}\]

Ответ округлим до десятых:

Чтобы поднять полное ведро в воде, необходимо приложить силу 112,9 Н, а над водой - 14,9 Н.