Золотой слиток массой 1000 кг поднимают с дна водоема со скоростью 10 м/с в течение 20 с. сколько нужно бензина, если кпд подъемника 50%, удельная теплота сгорания бензина 46*10^6 дж/кг, ускорение свободного падения 9,8 м/с^2, плотность воды 1000 кг/м^3, плотность золота 19300 кг/м^3? сопротивление воды(сила стокса) вычисляется по формуле f=k*v, где k=500 н*с/м

Уравнение динамики для слитка:

F + Fa = mg + Fсопр, 

где Fa - сила Архимеда, F - сила тяги

F = mg + k v - p g V = kv + mg (1 - (p/p0)), где p0 - плотность золота

КПД по определению равен отношению полезной работы к затраченной:

n = (F S)/(m0 q), где m0 - масса бензина

m0 = ((v t)/(n q)) * (kv + mg [1 - (p/p0)])

m0 = (200/(0.5*46*10^(6)))*(500*10+1000*9.8*(1-(1000/19300))) ≈ 124.3 г

На брусок действуют следующие силы:
1) Сила тяжести  - направлена вниз
2) Сила Стокса:  - направлена противоположно направлению движения (т.е. вниз)
3) Сила Архимеда 
Найдём равнодействующую:

Работу, которую совершили:

Энергия на сгорание топлива:

КПД:





А дальше подставляешь числа