Какой объем лодки, погруженной в воду, если ее вес в воздухе составляет 1 кн?
Muha_4056
Для решения данной задачи необходимо использовать принцип Архимеда, который утверждает, что на любое тело, погруженное в жидкость, действует сила тяготения, уменьшенная на величину силы Архимеда. Сила Архимеда равна весу вытесненной телом жидкости и направлена противоположно силе тяжести.
Обозначим:
V - объем лодки,
Pводы - плотность воды,
Pлодки - плотность лодки,
g - ускорение свободного падения.
По условию задачи, вес лодки в воздухе равен ее весу воде, поэтому сила тяготения, действующая на лодку, равна ее весу:
Fтяг = m * g,
где m - масса лодки.
Сила Архимеда равна весу вытесненной лодкой воды:
Fарх = V * Pводы * g.
Таким образом, согласно принципу Архимеда, сумма сил тяготения и Архимеда должна равняться нулю:
Fтяг + Fарх = 0.
m * g + V * Pводы * g = 0.
m + Pводы * V = 0.
Так как плотность лодки Pлодки известна, можем выразить массу лодки m:
m = Pлодки * V.
Подставим полученное выражение для массы лодки в уравнение:
Pлодки * V + Pводы * V = 0.
Отсюда найдем объем лодки V:
V = - Pводы / Pлодки.
Итак, чтобы найти объем лодки, погруженной в воду, нужно только знать плотность воды Pводы и плотность лодки Pлодки. Полученный ответ может быть отрицательным. Отрицательное значение объема будет говорить о том, что лодка будет полностью погружена в воду.
Обозначим:
V - объем лодки,
Pводы - плотность воды,
Pлодки - плотность лодки,
g - ускорение свободного падения.
По условию задачи, вес лодки в воздухе равен ее весу воде, поэтому сила тяготения, действующая на лодку, равна ее весу:
Fтяг = m * g,
где m - масса лодки.
Сила Архимеда равна весу вытесненной лодкой воды:
Fарх = V * Pводы * g.
Таким образом, согласно принципу Архимеда, сумма сил тяготения и Архимеда должна равняться нулю:
Fтяг + Fарх = 0.
m * g + V * Pводы * g = 0.
m + Pводы * V = 0.
Так как плотность лодки Pлодки известна, можем выразить массу лодки m:
m = Pлодки * V.
Подставим полученное выражение для массы лодки в уравнение:
Pлодки * V + Pводы * V = 0.
Отсюда найдем объем лодки V:
V = - Pводы / Pлодки.
Итак, чтобы найти объем лодки, погруженной в воду, нужно только знать плотность воды Pводы и плотность лодки Pлодки. Полученный ответ может быть отрицательным. Отрицательное значение объема будет говорить о том, что лодка будет полностью погружена в воду.
Знаешь ответ?