1 khối gỗ nhỏ hình hộp chữ nhật có diện tích đáy là S=100cm2 cạnh 20cm được thả trôi trong nước sao cho khối gỗ thẳng đứng . Biết TLR của gỗ d=7500N/m3 , TLR của nước là d0=10000N/m3 . Bỏ qua sự thay đổi mực nước . Tính công để nhấc khối gỗ ra khỏi nước
Đổi 100cm² = 0,01m² ; 20cm = 0,2m
Thể tích khối gỗ là: $V=S.h=0,01.0,2=0,002(m^3)$
Vì $d<d_0$ nên khối gỗ sẽ nổi trên mặt nước
Lúc đó, ta có: $P=F_A$
$<=>d.V=d_0.V’$ (V’ là thể tích khối gỗ chìm trong nước)
$<=>7500.0,002=10000.V’$
$=>V’=0,0015(m^3)$
mà $V’=S.h’$ (h’ là thể tích khối gỗ chìm trong nước)
$=>h’=\frac{V’}{S}=\frac{0,0015}{0,01}=0,15(m)$
Để nhấc khối gỗ ra khỏi mặt nước thì ta cần kéo trong giai đoạn như sau:
+ Quãng đường kéo vật: $S_1=h’=0,15m$
+ Lực kéo vật ban đầu: $F_1=0(N)$
Lực kéo vật về sau: $F_2=P=d.V=7500.0,002=15(N)$
=> Công để kéo vật ra khỏ mặt nước là:
$A=F_{tb}.S_1=\frac{F_1+F_2}{2}.S_1=\frac{0+15}{2}.0,15=1,125(J)$
Vậy . . .