Question

Тело весит 95 кг. Объем судна, на котором оно находится= 0.15 м3. Материал судна- пробка (плотность= 240 кг/м3). Судно с телом находится в воде. Вопрос- потонет ли судно?

Answer 1

Если я не ошибаюсь, то так:
Дано:
m=95 кг
ρводы=1000 кг/м³
Vсудна=0,15 м³
ρпробки=240 кг/м³
------------------------------------
Найти:
(здесь я не очень уверен)
Fа >или< Fтяж

Решение:
Fа=ρжgV=1000 кг/м³ × 10 н/кг × 0,15 м³=1500 н
mсудна=ρV=240 кг/м³ × 0,15 м³=36 кг
Fтяж.судна=mg=36 кг × 10 н/кг=360 н
Fтяж.груза=mg=95 кг × 10 н/кг=950 н
Fтяж.груза и судна=Fтяж.груза+Fтяж.судна=950 н + 360 н=1310 н
Fа=1500 н>Fтяж.груза и судна=1310 н, что означает, что сила выталкивающая судно с грузом больше, чем сила, притягивающая их⇒ не потонет.
Ответ: судно не потонет, так как Fа>Fтяж

Answer 2

Для того, чтобы определить, потонет ли судно, необходимо вычислить, равна ли сумма веса судна и веса тела, находящихся на судне, силе Архимеда, которая действует на судно, и выталкивает его из воды.

Сила Архимеда равна весу жидкости, вытесненной судном, и определяется по формуле:

F_Арх = ρ * V * g,

где ρ - плотность жидкости (принимаем равной 1000 кг/м3 для воды), V - объем жидкости, вытесненной судном (равен объему судна), g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9,8 м/с2).

Вес судна и тела определяется по формуле:

F_вес = m * g,

где m - масса судна и тела, g - ускорение свободного падения.

Таким образом, сумма веса судна и тела равна:

F_вес = m * g = 95 кг * 9,8 м/с2 = 931 Н

Объем жидкости, вытесненной судном, равен объему судна:

V = 0,15 м3

Плотность пробки равна:

ρ = 240 кг/м3

Сила Архимеда равна:

F_Арх = ρ * V * g = 240 кг/м3 * 0,15 м3 * 9,8 м/с2 = 353 Н

Таким образом, сила Архимеда больше, чем сумма веса судна и тела, значит, судно не потонет, а будет держаться на поверхности воды.