Все ! с автокрана мощностью 5 квт со дна моря равномерно поднимают бетонную плиту массой 1,5 тонны. определите время, за которое плиту поднимут к поверхности, если глубина моря составляет 25 м. плотность морской воды 1030 кг/м3, плотность бетона 2200 кг/м3.
W=5кВт=5000Вт
m=1,5т=1500кг
h=25м
ρв=1030кг/м³
ρб=2200кг/м³
Найти t
W=A/t, где А- работа против силы F - равнодействующей силы тяжести и силы Архимеда.
Откуда t=A/W
А=F*h
F=Fт-Fa
Сила тяжести Fт=mg
Сила Архимеда Fа=ρв*V*g, где V - объем вытесненной воды, g - ускорение свободного падения. g≈10Н/кг
Объем вытесненной плитой воды равен объему плиты.
m=ρб*V
V=m/ρб
Fа=ρв*(m/ρб)*g=(ρв/ρб)mg
F=mg-(ρв/ρб)mg=mg (1-ρв/ρб)
A=mgh(1-ρв/ρб)
t=mgh(1-ρв/ρб)/W=1500кг*10Н/кг²* 25м (1 - (1030кг/м³ /2200кг/м³))/5000Вт = 15000Н* 25м *0,53/5000 Н*м/с= 3* 25 *0,53 с=39,75с≈40с
При решении мы пренебрегли вязкостью воды