Какую силу нужно приложить к заплатке на дне лодки, чтобы предотвратить проникновение воды через пробоину площадью

Чтобы определить силу, необходимую для предотвращения проникновения воды через пробоину, мы можем использовать принцип Архимеда и закон Паскаля.

Принцип Архимеда гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует всплывающая сила, равная весу вытесненной жидкости. Этот принцип позволяет определить силу, которую нужно приложить к заплатке на дне лодки, чтобы предотвратить проникновение воды.

Закон Паскаля гласит, что давление, создаваемое на жидкость, передается одинаково во всех направлениях. Это означает, что давление на пробоину будет одинаково с давлением в окружающей воде.

Сначала необходимо определить давление воды на глубине 1,2 метра. Давление воды на глубине определяется формулой:

\[P = \rho \cdot g \cdot h\]

где \(P\) - давление, \(\rho\) - плотность жидкости, \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - глубина.

Учитывая, что плотность воды составляет около 1000 кг/м^3, мы можем вычислить давление на глубине 1,2 метра:

\[P = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 10 \, \text{Н/кг} \times 1,2 \, \text{м} = 12000 \, \text{Н/м}^2\]

Далее, необходимо определить силу, которую создает пробоина площадью 100 см^2. Сила, создаваемая пробоиной, равна давлению, умноженному на площадь:

\[F = P \cdot S\]

где \(F\) - сила, \(P\) - давление, \(S\) - площадь.

Площадь пробоины составляет 100 см^2, что равно 0,01 м^2. Подставив значения, получим:

\[F = 12000 \, \text{Н/м}^2 \times 0,01 \, \text{м}^2 = 120 \, \text{Н}\]

Таким образом, для предотвращения проникновения воды через пробоину площадью 100 см^2 на глубине 1,2 метра под уровнем воды в реке, необходимо приложить силу в 120 Ньютонов.