Номер 3, страница 22 - гдз по физике 7 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Взаимодействие тел. ТЗ-10. Силы в природе. Расчётные задачи - номер 3, страница 22.

Условие.

3. В бидон массой 1 кг налили 5 л керосина. Какую силу нужно приложить, чтобы приподнять бидон?

Решение.

Дано:

$m_{б} = 1$ кг (масса бидона)

$V_{к} = 5$ л (объем керосина)

$\rho_{к} \approx 800$ кг/м³ (плотность керосина, справочное значение)

$g \approx 9.8$ Н/кг (ускорение свободного падения)

$V_{к} = 5 \text{ л} = 5 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Найти:

$\text{F}$ - ?

Решение:

Чтобы приподнять бидон, необходимо приложить силу $\text{F}$, равную по модулю силе тяжести $P_{общ}$, действующей на бидон с керосином.

$F = P_{общ}$

Сила тяжести вычисляется по формуле: $P_{общ} = m_{общ} \cdot g$, где $m_{общ}$ – это общая масса бидона с керосином.

Общая масса складывается из массы пустого бидона $m_{б}$ и массы налитого в него керосина $m_{к}$:

$m_{общ} = m_{б} + m_{к}$

Массу керосина найдем, зная его объем $V_{к}$ и плотность $\rho_{к}$ по формуле:

$m_{к} = \rho_{к} \cdot V_{к}$

Выполним вычисления. Сначала найдем массу керосина, подставив значения в систему СИ:

$m_{к} = 800 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 5 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 4$ кг

Теперь найдем общую массу бидона с керосином:

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

Наконец, рассчитаем силу, которую необходимо приложить, чтобы приподнять бидон:

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

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