С помощью каната со дна озера глубиной 10 м равномерно и медленно поднимают бетонный куб объёмом 0,5 м³. Какая при этом совершается механическая работа?

Чтобы узнать механическую работу, выполненную при подъеме заданного бетонного куба, воспользуемся формулой: А_мех = F * S = (F_т - F_A) * h = (m * g - ρ_о * g * V_к) * h = (ρ_б * V_к * g - ρ_о * g * V_к) * h = (ρ_б - ρ_о) * h * V_к * g.

Const: ρ_б - плотность облегченного бетона (ρ_б = 1800 ... 2200 кг/м³; принимаем ρ_б = 2000 кг/м³); ρ_о - плотность озерной воды (ρ_о = 10³ кг/м³); g - ускорение свободного падения (g ≈ 9,81 м/с²).

Данные: h - глубина озера, путь бетонного куба (h = 10 м); V_к - объем бетонного куба (V_к = 0,5 м³).

Выполним расчет: А_мех = (ρ_б - ρ_о) * h * V_к * g = (2000 - 1000) * 10 * 0,5 * 9,81 = 49,05 * 10³ Дж.

Ответ: При подъеме заданного бетонного куба совершается работа в 49,05 кДж.