Verified answer

Ответ: Что бы поднять кирпич из воды надо выполнить работу 360 Дж.

Объяснение:   Дано:

Масса кирпича m = 15 кг

Плотность кирпича ρк = 2500 кг/м³

Глубина озера  h = 4 м

Ускорение свободного падения g = 10 м/с²

Найти работу, затраченную на подъем кирпича из воды

А - ?

В нашем случае работа равна произведению силы, которую надо приложить к кирпичу, что бы его поднять, на длину поднятия, т.е. поднять с  глубины h.

На погруженный в воду кирпич действует сила Архимеда. Она действует вверх против силы тяжести.  Значит, сила с которой надо действовать на кирпич, что бы поднять его, будет равна F = Fтяж - Fа.   здесь Fтяж - сила тяжести = mg;

Fа - сила Архимеда. Сила Архимеда равна весу воды, вытесненной кирпичом.  Объем этой воды будет равен объему кирпича, а объем кирпича = m/ρк.. Плотность воды

ρв =  1000 кг/м,  тогда сила Архимеда Fа = m*g*ρв/ρк.  Таким образом, сила с которой надо действовать на кирпич, что бы поднять его, будет равна:

F  = mg - m*g*ρв/ρк = mg(1 - ρв/ρк).

Тогда работа, затраченная на подъем кирпича из воды:

А =  F * h = mg(1 - ρв/ρк)*h = 15*10(1 - 1000/2500)*4 = 360 Дж