Задачи › Сила Архимеда

Фонарик «Яркий Луч» — друг туристов

  1. Фонарик «Яркий Луч» — друг туристов

    Интернет-олимпиада 2016/17, 10 кл.
    4/10

    Школьники решили несколько дней провести в палатке на скалистом морском берегу. Они остановились в \(6\) км от ближайшего посёлка, поэтому их сильно выручал мощный аккумуляторный кемпинговый фонарь-маяк «Яркий Луч» MT-4 FLOstic с функцией пауэрбанка (источника питания для зарядки аккумуляторов внешних устройств).

    Рисунок
    1. В режиме работы пауэрбанка ток зарядки \(I=1300\) мА. При этом из-за потерь на преобразование напряжения и передачу энергии заряжаемому устройству удаётся передать \(K=66\) % израсходованной аккумулятором ёмкости. Вычислите, за какое время \(t\) ребята зарядили аккумуляторы мобильного телефона, ёмкостью \(Q_1=850\) мА\(\cdot\)ч с уровня \(8\) % до уровня \(93\) %.

    2. Ночью двое ребят ныряли за рапанами, а их товарищ с надувной лодки опускал фонарик на глубину, освещая дно. Фонарик имеет форму цилиндра высотой \(L=40\) см и диаметром \(D=3{,}5\) см. Вычислите, на какую величину \(F\) увеличилась сила давления на поверхность фонарика, если его погрузили в воду в вертикальном положении и нижний его конец опустился на глубину \(H_1=1{,}2\) м. Плотность морской воды \(\rho_0=1{,}019\) г/см\(^3\).

    3. Хорошо, что на торце фонарика имеется магнит, так как когда верёвка случайно отцепилась от ручки фонаря, и он провалился в щель между камнями, ребята легко достали его, привязав к верёвке металлический болт. Масса фонарика \(M=487\) г, вычислите, какую минимальную работу \(A\) нужно было совершить, чтобы в вертикальном положении полностью вытащить фонарик из воды. В начальный момент нижний конец фонарика находился на глубине \(H_2=1{,}9\) м.

    Ускорение свободного падения примите равным \(g=9{,}8\) м/с\(^2\), число \(\pi=3{,}1416\). В ответ время вводите с точностью до сотых, остальные результаты — с точностью до десятых.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сила давления на торец цилиндра растёт на \(\rho_0 g H_1 S\), где \(S\) — площадь торца. Минимальная работа по подъёму фонарика равна изменению его потенциальной энергии с учётом силы Архимеда, которая убывает по мере выхода из воды.

    Ответ

    1) \(t = 0{,}8426 \pm 0{,}011\) ч;  2) \(F = 458{,}4 \pm 1\) Н;  3) \(A = 2534{,}6 \pm 1\) мДж.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи