Какую силу нужно приложить на пластырь, чтобы закрыть пробоину в дне плоскодонной баржи, если ее площадь составляет 160 см2, и при этом сдержать напор воды на глубине 2,5 м? Учти, плотность воды равняется 1000 кг/м3, и ускорение свободного падения равно 9,8 м/с2. Ответ округли до десятых. Сила, необходимая для приложения к пластырю, составляет...
Sverkayuschiy_Pegas
Для решения этой задачи мы можем использовать принцип Архимеда, который гласит: любое тело, полностью или частично погруженное в жидкость, испытывает всплывающую силу, равную весу вытесненного объема этой жидкости.
Изначально, вода внутри баржи не оказывает воздействия на пробоину в ее дне, поэтому сначала мы должны рассчитать вес этой колонны воды. Для этого нам нужно узнать значение объема воды, который вытесняет баржа.
Объем воды, вытесненный баржей, можно найти по формуле:
\[ V = S \cdot h \]
где
\( V \) - объем воды,
\( S \) - площадь основания пробоины,
\( h \) - глубина воды.
Подставив значения из условия, получим:
\[ V = 160 \ \text{см}^2 \cdot 2,5 \ \text{м} = 400 \ \text{см}^3 = 0,4 \ \text{л} = 0,4 \ \text{дм}^3 \]
Теперь мы можем рассчитать вес этой колонны воды, умножив ее объем на плотность воды \( \rho \):
\[ F_{\text{вес}} = V \cdot \rho \cdot g \]
где
\( F_{\text{вес}} \) - вес колонны воды,
\( \rho \) - плотность воды,
\( g \) - ускорение свободного падения.
Подставив числовые значения, получим:
\[ F_{\text{вес}} = 0,4 \ \text{дм}^3 \cdot 1000 \ \text{кг/м}^3 \cdot 9,8 \ \text{м/с}^2 = 3920 \ \text{Н} \]
Таким образом, чтобы сдерживать напор воды на глубине 2,5 м, на пробоину в дне баржи нужно приложить силу, равную весу вытесненной колонны воды. Результат округляем до десятых:
Ответ: 3920 Н.
Изначально, вода внутри баржи не оказывает воздействия на пробоину в ее дне, поэтому сначала мы должны рассчитать вес этой колонны воды. Для этого нам нужно узнать значение объема воды, который вытесняет баржа.
Объем воды, вытесненный баржей, можно найти по формуле:
\[ V = S \cdot h \]
где
\( V \) - объем воды,
\( S \) - площадь основания пробоины,
\( h \) - глубина воды.
Подставив значения из условия, получим:
\[ V = 160 \ \text{см}^2 \cdot 2,5 \ \text{м} = 400 \ \text{см}^3 = 0,4 \ \text{л} = 0,4 \ \text{дм}^3 \]
Теперь мы можем рассчитать вес этой колонны воды, умножив ее объем на плотность воды \( \rho \):
\[ F_{\text{вес}} = V \cdot \rho \cdot g \]
где
\( F_{\text{вес}} \) - вес колонны воды,
\( \rho \) - плотность воды,
\( g \) - ускорение свободного падения.
Подставив числовые значения, получим:
\[ F_{\text{вес}} = 0,4 \ \text{дм}^3 \cdot 1000 \ \text{кг/м}^3 \cdot 9,8 \ \text{м/с}^2 = 3920 \ \text{Н} \]
Таким образом, чтобы сдерживать напор воды на глубине 2,5 м, на пробоину в дне баржи нужно приложить силу, равную весу вытесненной колонны воды. Результат округляем до десятых:
Ответ: 3920 Н.
Знаешь ответ?