Question

Сможет ли плыть лодка массой 30 кг, объемом 3,5 м 3 , если в нее посадить 5 человек массой 80 кг. (Задача решается подобно задаче из предыдущего урока, но после подсчета выталкивающей силы, ее необходимо сравнить с силой тяжести действующей на лодку с пассажирами)

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m₁ = 30 кг

V = 3,5 м³

n = 5

m₂ = 80 кг

ρ = 1000 кг/м³

___________

Fₐ - ?

1)

Находим силу Архимеда:

Fₐ = ρ·g·V = 1000·10·3,5 = 35 000 Н    или  Fₐ = 35 кН

2)

Суммарная масса лодки и пассажиров:

M = m₁ + n·m₂ = 30 + 5·80 = 430 Н

Вес лодки с пассажирами:

P = M·g = 430·10 = 4 300 Н  или  P = 4,3 кДж

Поскольку Fₐ > P, то лодка плыть сможет

Answer 2

Для того чтобы определить, сможет ли лодка плыть, нам нужно сравнить выталкивающую силу (сила Архимеда), действующую на лодку, с силой тяжести, действующей на лодку с пассажирами.

Сначала найдем выталкивающую силу, которая равна весу воды, вытесненной лодкой. Формула для выталкивающей силы: Fв = ρ * V * g, где ρ - плотность воды (1000 кг/м^3), V - объем лодки (3,5 м^3), g - ускорение свободного падения (около 9,8 м/c^2).

Fв = 1000 кг/м^3 * 3,5 м^3 * 9,8 м/c^2 = 34 300 Н

Теперь найдем силу тяжести, действующую на лодку с пассажирами. Вес пассажиров: 5 * 80 кг = 400 кг. Сила тяжести: Fт = m * g = 400 кг * 9,8 м/c^2 = 3920 Н

Теперь сравним выталкивающую силу и силу тяжести. Выталкивающая сила (34 300 Н) больше силы тяжести (3920 Н), поэтому лодка сможет плыть с пассажирами.