Экзамен по физике (билеты)... воздухе?

Билет 16

1. Механическая работа. Единицы работы. Мощность. Единицы мощности.

   Механическая работа совершается, когда на тело действует сила, и тело под действием этой силы перемещается. Она рассчитывается как произведение силы на перемещение в направлении силы. Единицы работы: Джоуль (Дж). 1 Дж = 1 Н * 1 м.

   Положительная работа совершается, когда сила действует в направлении движения тела. Отрицательная работа совершается, когда сила действует против направления движения тела.

   Два условия для совершения механической работы: 1) действие силы на тело; 2) перемещение тела под действием этой силы.

   Совершенная работа зависит от величины силы и величины перемещения тела.

   За единицу работы принимают Джоуль (Дж). 1 Дж — это работа, совершаемая силой в 1 Н на перемещении в 1 м в направлении силы.

   Мощность — это физическая величина, показывающая, как быстро совершается работа. Она рассчитывается как отношение работы ко времени, за которое она была совершена: \( N = \frac{A}{t} \).

   Единица мощности — Ватт (Вт). 1 Вт = 1 Дж/с. В технике также используют киловатт (кВт) и мегаватт (МВт).

2. Сила тяжести, действующая на судно, 100000 кН. Какой объем воды вытесняет это судно?

   По закону Архимеда, выталкивающая сила (сила тяжести, действующая на вытесненную жидкость) равна силе тяжести, действующей на судно. \( F_{A} = \rho_{ж} \cdot g \cdot V_{выт} \), где \( \rho_{ж} \) — плотность жидкости, \( g \) — ускорение свободного падения, \( V_{выт} \) — объем вытесненной жидкости. Мы знаем, что \( F_{A} = 100000 \text{ кН} = 100000000 \text{ Н} \). Плотность воды \( \rho_{воды} \approx 1000 \text{ кг/м}^3 \). Примем \( g \approx 10 \text{ м/с}^2 \).

   \( V_{выт} = \frac{F_{A}}{\rho_{воды} \cdot g} = \frac{100000000 \text{ Н}}{1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 10 \text{ м/с}^2} = \frac{100000000}{10000} \text{ м}^3 = 10000 \text{ м}^3 \).

   Ответ: Объем вытесненной воды составляет 10000 м³.