Номер 15.26, страница 52 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 15. Сила упругости. Вес тела. Измерение силы. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 15.26, страница 52.

15.26 [340] В бидон массой 1 кг налили 5 л керосина. Какую силу нужно приложить, чтобы приподнять бидон?

Дано:

$m_б = 1$ кг

$V_к = 5$ л

$\rho_к = 800 \frac{кг}{м^3}$ (плотность керосина)

$g \approx 9.8 \frac{Н}{кг}$ (ускорение свободного падения)

$V_к = 5 \text{ л} = 5 \cdot 10^{-3} \text{ м³} = 0.005 \text{ м³}$

Найти:

$F$

Решение:

Чтобы приподнять бидон, необходимо приложить силу $F$, равную по модулю силе тяжести, действующей на бидон с керосином. Сила тяжести (или вес) $P_{общ}$ равна произведению общей массы $m_{общ}$ на ускорение свободного падения $g$.

Общая масса складывается из массы бидона $m_б$ и массы керосина $m_к$:

$m_{общ} = m_б + m_к$

Массу керосина найдем через его объем $V_к$ и плотность $\rho_к$ по формуле:

$m_к = \rho_к \cdot V_к$

Подставим числовые значения для расчета массы керосина:

$m_к = 800 \frac{\text{кг}}{\text{м³}} \cdot 0.005 \text{ м³} = 4 \text{ кг}$

Теперь найдем общую массу бидона с керосином:

$m_{общ} = 1 \text{ кг} + 4 \text{ кг} = 5 \text{ кг}$

Сила, которую нужно приложить, чтобы приподнять бидон, равна общему весу:

$F = P_{общ} = m_{общ} \cdot g$

Вычислим эту силу:

$F = 5 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 49 \text{ Н}$

Ответ: чтобы приподнять бидон, нужно приложить силу 49 Н.