Упражнение 26

1. Как изменится осадка корабля, если он перейдет из реки в море? Пожалуйста, объясните ваш ответ.
2. Если сила тяжести, действующая на судно, составляет 100 000 кН, какой объем воды будет вытесняться этим судном?
3. Плот, который плывет по реке и имеет площадь 8 м², увеличил свою осадку на 20 см после того, как на него поместили груз. Каков вес этого груза?

Физика 11 класс Законы Архимеда и плавание тел осадка корабля река море сила тяжести судно объем воды вытесняемое судном плот площадь 8 м² осадка плота вес груза на плоту физика 11 класс Новый

Давайте поэтапно разберем ваш вопрос, начиная с изменения осадки корабля при переходе из реки в море.

1. Изменение осадки корабля:

Осадка корабля — это глубина, на которую он погружен в воду. Она зависит от плотности воды, в которой находится судно. В реках, как правило, вода пресная, а в море — соленая. Плотность соленой воды выше, чем пресной. Это означает, что судно будет меньше погружаться в соленую воду, чем в пресную.

Таким образом, когда корабль перейдет из реки в море, его осадка уменьшится. Это связано с тем, что на судно действует сила Архимеда, которая равна весу вытесненной жидкости. Поскольку плотность морской воды больше, судно вытесняет больший объем воды при той же силе тяжести.

2. Объем воды, вытесняемый судном:

Сила тяжести, действующая на судно, составляет 100 000 кН. Для того чтобы найти объем вытесняемой воды, воспользуемся формулой:

• Сила Архимеда (выталкивающая сила) равна весу вытесненной жидкости.
• Сила Архимеда = плотность жидкости × объем вытесненной жидкости × g.

Где g — ускорение свободного падения, примерно равное 9.81 м/с².

Мы знаем, что сила Архимеда равна 100 000 кН, что равно 100 000 000 Н. Теперь можем выразить объем:

• 100 000 000 Н = плотность воды × объем × 9.81 м/с².
• Объем = 100 000 000 Н / (плотность воды × 9.81 м/с²).

Плотность пресной воды примерно 1000 кг/м³, а плотность морской воды примерно 1025 кг/м³. Подставляя значения для пресной воды:

• Объем = 100 000 000 Н / (1000 кг/м³ × 9.81 м/с²) ≈ 10 193 м³.

3. Вес груза на плоту:

Теперь давайте найдем вес груза, который увеличил осадку плота. Плот имеет площадь 8 м² и увеличил свою осадку на 20 см, что равно 0.2 м.

Для нахождения веса груза используем аналогичный принцип:

• Вес груза = плотность воды × объем вытесненной воды × g.
• Объем вытесненной воды = площадь плота × увеличение осадки.

Объем = 8 м² × 0.2 м = 1.6 м³.

Теперь подставим в формулу для веса груза:

• Вес груза = 1000 кг/м³ × 1.6 м³ × 9.81 м/с².
• Вес груза = 1000 × 1.6 × 9.81 ≈ 15 696 Н.

Таким образом, вес груза составляет примерно 15.7 кН.

В заключение, осадка корабля уменьшится при переходе из реки в море, объем воды, вытесняемый судном, составляет примерно 10 193 м³, а вес груза на плоту составляет около 15.7 кН.