Question

Một khối gỗ hình hộp chữ nhật có tiết diện đáy S=150cm2, cao h=30cm được thả nổi trong hồ nước sao cho khối gỗ thẳng đứng. Tính công của lực cần thiết để nhấn chìm khối gỗ xuống đáy hồ? Mực nước trong có độ sâu L=100cm. Biết trọng lượng riêng của nước và gỗ lần lượt là d1=10000N/m3; d2=8000N/m3

Answer 1

Đổi: \(150cm^2=0,015m^2\)

\(30m=0,3m\)

\(100cm=1m\)

Thể tích vật:

\(V=S.h=0,015.0,3=0,0045\left(m^3\right)\)

Vật lơ lửng \(\Leftrightarrow F_A=P\)

\(\Leftrightarrow10000.0,015.h_c=8000.0,0045\)

\(\Leftrightarrow h_c=0,24\left(m\right)\)

Lực đẩy Ác si mét tác dụng lên vật khi vật chìm hoàn toàn trong nước:

\(F_A=d_n.V=10000.0,0045=45\left(N\right)\)

Công nhấn chia thành 2 giai đoạn

GĐ1: Nhấn từ vị trí đầu đến khi mặt gỗ ngang bằng với mặt nước

\(F=\frac{F_A-P}{2}=\frac{9}{2}=4,5\left(N\right)\)

Chiều cao nổi lên trên mặt nước:

\(h_n=h-h_c=0,3-0,24=0,06\left(m\right)\)

Công sinh ra:

\(A_1=F.h_n=4,5.0,06=0,27\left(J\right)\)

GĐ2: Nhấn cho khúc gỗ chạm đáy

Cần ấn với lực không đổi: \(F'=F_A-P=9\left(N\right)\)

Quãng đường di chuyển:

\(s=l-h=1-0,3=0,7\left(m\right)\)

Công sinh ra:

\(A_2=F'.s=9.0,7=6,3\left(J\right)\)

Công tổng cộng:

\(A=A_1+A_2=0,27+6,3=6,57\left(J\right)\)

Vậy ...