Вопрос задан 05.03.2025 в 17:44. Предмет Физика. Спрашивает Золотарская Елизавета.

Какой объем должна иметь лодка весом 1500 Н , чтобы удержать на воде груз массой 240 кг ?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Александров Ярослав.

Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо использовать принцип Архимеда, который говорит о том, что на всякое тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу выталкиваемой телом жидкости. Эта сила должна быть равна весу лодки и груза, чтобы лодка могла оставаться на поверхности воды.

Шаг 1. Рассчитаем общий вес лодки и груза.

Вес лодки задан как 1500 Н. Массой груза является 240 кг, а вес груза можно найти, умножив массу на ускорение свободного падения (g ≈ 9.81 м/с²):

Вес груза=240кг×9.81м/с2=2354.4НВес\ груза = 240 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 = 2354.4 \, \text{Н}

Теперь найдем общий вес лодки с грузом:

Общий вес=1500Н+2354.4Н=3854.4НОбщий\ вес = 1500 \, \text{Н} + 2354.4 \, \text{Н} = 3854.4 \, \text{Н}

Шаг 2. Рассчитаем объем выталкиваемой воды.

Для того чтобы лодка оставалась на поверхности, вес выталкиваемой ею воды должен быть равен весу лодки с грузом. Вес выталкиваемой воды можно выразить через плотность воды (ρ = 1000 кг/м³), ускорение свободного падения (g = 9.81 м/с²) и объем выталкиваемой воды (V). Сила Архимеда, которая уравновешивает вес лодки и груза, равна:

FАрхимеда=ρgVF_{\text{Архимеда}} = \rho \cdot g \cdot V

Ставим это равенство:

ρgV=3854.4Н\rho \cdot g \cdot V = 3854.4 \, \text{Н}

Подставляем числовые значения:

1000кг/м39.81м/с2V=3854.4Н1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot V = 3854.4 \, \text{Н} 9810Н/м3V=3854.4Н9810 \, \text{Н/м}^3 \cdot V = 3854.4 \, \text{Н}

Теперь находим объем выталкиваемой воды:

V=3854.498100.393м3V = \frac{3854.4}{9810} \approx 0.393 \, \text{м}^3

Шаг 3. Ответ.

Объем лодки должен быть примерно 0.393 м³, чтобы удержать на воде груз массой 240 кг при условии, что лодка и груз полностью погружены в воду и сохраняют плавучесть.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос