Для хранения нефти в специальной оболочке опустили на дно моря. Какой груз потребуется, чтобы удержать 250 м³ нефти под водой, если масса пустой оболочки составляет 4 т, и она полностью заполнена нефтью?

Плотность морской воды = 1030 кг/м³
g = 10 Н/кг

Физика 8 класс Тематика: Архимедова сила и плавание тел груз для удержания нефти масса оболочки плотность морской воды физика 8 класс задачи по физике давление под водой Закон Архимеда Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассчитать, какое количество груза потребуется, чтобы удержать оболочку с нефтью под водой. Начнем с того, что нам нужно определить несколько важных параметров.

Шаг 1: Рассчитаем массу нефти

Мы знаем, что объем нефти составляет 250 м³. Чтобы найти массу нефти, нам нужна её плотность. Плотность нефти обычно составляет около 800 кг/м³. Используя формулу:

масса = объем × плотность

Мы можем найти массу нефти:

• Объем нефти = 250 м³
• Плотность нефти ≈ 800 кг/м³
• Масса нефти = 250 м³ × 800 кг/м³ = 200000 кг

Шаг 2: Рассчитаем массу оболочки

Масса пустой оболочки составляет 4 т, что равно 4000 кг.

Шаг 3: Рассчитаем общую массу системы

Теперь мы можем найти общую массу системы, которая включает в себя массу нефти и массу оболочки:

• Общая масса = масса нефти + масса оболочки
• Общая масса = 200000 кг + 4000 кг = 204000 кг

Шаг 4: Рассчитаем объем выталкиваемой морской воды

Чтобы удержать эту массу под водой, нам нужно знать, сколько морской воды будет вытолкнуто. Объем выталкиваемой воды равен объему оболочки, который мы можем найти по формуле:

объем = масса / плотность

Плотность морской воды составляет 1030 кг/м³, поэтому объем выталкиваемой воды будет:

• Объем выталкиваемой воды = 204000 кг / 1030 кг/м³ ≈ 197.1 м³

Шаг 5: Рассчитаем необходимый груз

Теперь мы знаем, что для удержания оболочки под водой, нам нужно создать силу, равную весу выталкиваемой воды. Сила, действующая на объект, равна весу:

вес = объем выталкиваемой воды × плотность воды × g

Теперь подставим известные значения:

• Вес = 197.1 м³ × 1030 кг/м³ × 10 Н/кг = 203,000 Н

Чтобы удержать оболочку под водой, нам нужно добавить груз, который создаст такую же силу. Поскольку вес груза также равен массе груза, умноженной на g, мы можем найти массу груза:

масса груза = вес / g

• Масса груза = 203000 Н / 10 Н/кг = 20300 кг

Таким образом, для удержания 250 м³ нефти под водой потребуется груз массой примерно 20300 кг.