Какова будет осадка понтона при загрузке его песком на высоту h1=2м, если плотность песка равна 1700кг/м^3? Размеры

Какова будет осадка понтона при загрузке его песком на высоту h1=2м, если плотность песка равна 1700кг/м^3? Размеры понтона составляют ширину в=8м и длину l=40м. Масса самого понтона составляет 0.6МН, а ускорение свободного падения равно 9.81 м/с^2.
Космический_Путешественник

Космический_Путешественник

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать принцип Архимеда, который гласит, что всякий предмет, погруженный в жидкость, испытывает поддерживающую силу, равную весу вытесненной им жидкости.

Первым делом, нам нужно найти массу песка, которым будет заполнен понтон. Масса песка определяется как произведение плотности песка на объем песка. Объем песка, в свою очередь, можно найти, умножив площадь основания понтона на высоту, на которую его загружают:
\[ V_{\text{песка}} = \text{площадь основания} \times \text{высота загрузки} \]
\[ V_{\text{песка}} = 8 \, \text{м} \times 40 \, \text{м} \times 2 \, \text{м} = 640 \, \text{м}^3 \]
\[ m_{\text{песка}} = \text{плотность песка} \times V_{\text{песка}} = 1700 \, \text{кг/м}^3 \times 640 \, \text{м}^3 = 1 088 000 \, \text{кг} \]

Затем, нам нужно найти вес вытесненной понтом жидкости. Это можно сделать, умножив плотность жидкости на объем воды, вытесненной понтом:
\[ V_{\text{воды}} = \text{площадь основания} \times \text{высота перед загрузкой} \]
\[ V_{\text{воды}} = 8 \, \text{м} \times 40 \, \text{м} \times 0.6 \, \text{м} = 192 \, \text{м}^3 \]
\[ m_{\text{воды}} = \text{плотность воды} \times V_{\text{воды}} = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 192 \, \text{м}^3 = 192 000 \, \text{кг} \]
\[ F_{\text{веса}} = m_{\text{воды}} \times g = 192 000 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 = 1 882 320 \, \text{Н} \]

Таким образом, чтобы найти осадку понтона, мы должны вычислить разность веса самого понтона и веса вытесненной понтом жидкости:
\[ F_{\text{понтона}} = 0.6 \, \text{МН} = 0.6 \times 10^6 \, \text{Н} \]
\[ F_{\text{осадки}} = F_{\text{понтона}} - F_{\text{веса}} = 0.6 \times 10^6 \, \text{Н} - 1 882 320 \, \text{Н} = -1 282 320 \, \text{Н} \]

Не забывайте, что осадка понтона будет иметь отрицательное значение, так как понтон тонет под воздействием силы Архимеда. Ответ: осадка понтона при загрузке его песком на высоту 2 м будет равна -1 282 320 Н.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello