Eпб=1,5 кДж
Объяснение:
Eп₁=4 кДж
Eп₂=3,5 кДж
ρв=1000 кг/м³
ρн=800 кг/м³
Eпб=?
Потенциальная энергия бочки с водой можно представить как сумму потенциальной энергии воды и потенциальной энергии пустой бочки:
Eп₁=Eпв+Eпб=ρв*V*g*h+Eпб ⇒ V*g*h=(Eп₁-Eпб)/ρв.
Для нефти поступим аналогично:
Eп₂=Eпн+Eпб=ρн*V*g*h+Eпб ⇒ V*g*h=(Eп₂-Eпб)/ρн.
Поскольку оба выражения имеют одинаковые левые части, можно приравнять их правые части:
(Eп₁-Eпб)/ρв=(Eп₂-Eпб)/ρн, откуда можно выразить потенциальную энергию бочки
Eпб=(Eп₂*ρв-Eп₁*ρн)/(ρв-ρн)=(3,5*1000-4*800)/(1000-800)=(3500-3200)/200=300/200=1,5 кДж
Давление бруска на горизонтальную поверхность:
p = F/S
Так как сила тяжести, действующая на брусок, постоянна и равна:
F = mg = 55 · 10 = 550 (H),
то давление, оказываемое бруском на поверхность, обратно пропорционально зависит от площади грани, которой это давление производится.
У прямоугольного параллелепипеда три вида граней:
5 на 10; 5 на 20 и 10 на 20 см.
Очевидно, что наибольшая площадь будет у грани 10 на 20 см:
S = 10 · 20 = 200 (см²) = 0,02 м²
Тогда минимальное давление:
p = F/S = 550 : 0,02 = 27500 (Па) = 27,5 кПа
ответ: 27500 Па.
