Какой должен быть наименьший объем подводной части надувной лодки, чтобы поддержать в воде рыболова весом 420Н, если масса лодки составляет 5кг?
Львица
Для решения этой задачи нам необходимо знать, что в данном случае вес рыболова считается силой тяжести, равной произведению его массы на ускорение свободного падения \(g\), примерно равное 9,8 м/с\(^2\). Также мы должны учесть силу Архимеда, которая возникает при погружении тела в жидкость и равна весу вытесненной жидкости.
Раскрыв уравнение \(F_{\text{Арх}} = \rho_{\text{ж}} \cdot V_{\text{подл}} \cdot g\), где \(F_{\text{Арх}}\) - сила Архимеда, \(\rho_{\text{ж}}\) - плотность воды, \(V_{\text{подл}}\) - объем подводной части лодки, а \(g\) - ускорение свободного падения, мы можем выразить \(V_{\text{подл}}\) как \(V_{\text{подл}} = \frac{420\text{ Н} - 5\text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2}{\rho_{\text{ж}} \cdot g}\).
Плотность воды \(\rho_{\text{ж}}\) приблизительно равна 1000 кг/м\(^3\). Подставляя все значения, получаем
\[V_{\text{подл}} = \frac{420\text{ Н} - 5\text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2}{1000\text{ кг/м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2}.\]
\[V_{\text{подл}} = \frac{420 - 49}{1000 \cdot 9.8} \approx \frac{371}{9800} \approx 0.0378 \text{ м}^3.\]
Таким образом, наименьший объем подводной части надувной лодки должен быть приблизительно 0.0378 м\(^3\), чтобы поддержать в воде рыболова весом 420 Н при массе лодки 5 кг.
Раскрыв уравнение \(F_{\text{Арх}} = \rho_{\text{ж}} \cdot V_{\text{подл}} \cdot g\), где \(F_{\text{Арх}}\) - сила Архимеда, \(\rho_{\text{ж}}\) - плотность воды, \(V_{\text{подл}}\) - объем подводной части лодки, а \(g\) - ускорение свободного падения, мы можем выразить \(V_{\text{подл}}\) как \(V_{\text{подл}} = \frac{420\text{ Н} - 5\text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2}{\rho_{\text{ж}} \cdot g}\).
Плотность воды \(\rho_{\text{ж}}\) приблизительно равна 1000 кг/м\(^3\). Подставляя все значения, получаем
\[V_{\text{подл}} = \frac{420\text{ Н} - 5\text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2}{1000\text{ кг/м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2}.\]
\[V_{\text{подл}} = \frac{420 - 49}{1000 \cdot 9.8} \approx \frac{371}{9800} \approx 0.0378 \text{ м}^3.\]
Таким образом, наименьший объем подводной части надувной лодки должен быть приблизительно 0.0378 м\(^3\), чтобы поддержать в воде рыболова весом 420 Н при массе лодки 5 кг.
Знаешь ответ?