Question

В море погрузилось тело объёмом 7м в 3 степени и массой 15 тонн. Какая сила потребуется, чтобы поднять его из моря?

Answer 1

Сила тяжести, действующая на тело:

          F(т) = mg = 15000 · 10 = 150 000 (H)

Выталкивающая сила, действующая на погруженное в морскую воду тело:

          Fₐ = ρ(в)gV = 1030 · 10 · 7 = 72 100 (Н)

Сила, необходимая для удержания тела в воде:

          F = F(т) - Fₐ = 150 000 - 72 100 = 77 900 (H)

Ответ: сила, необходимая для поднятия тела из воды, должна быть больше, чем 77900 Н    

Answer 2

Чтобы рассчитать силу, необходимую для поднятия тела из моря, нам понадобится знать плотность воды. Предположим, что плотность воды равна 1000 килограммов на кубический метр.

Объем тела составляет 7 м^3, а его масса равна 15 тонн, что составляет 15 000 килограммов.

Поскольку плотность определяется как отношение массы к объему, мы можем рассчитать плотность тела:

Плотность = Масса / Объем Плотность = 15 000 кг / 7 м^3 ≈ 2142,86 кг/м^3

Теперь, когда у нас есть плотность тела и плотность воды, мы можем рассчитать разницу плотностей:

Разница плотностей = Плотность воды - Плотность тела Разница плотностей = 1000 кг/м^3 - 2142,86 кг/м^3 ≈ -1142,86 кг/м^3

Разница плотностей отрицательна, потому что плотность тела превышает плотность воды. Это означает, что тело будет плавать в воде.

Сила, необходимая для поднятия тела из моря, равна разнице весов тела и объема воды, которое оно вытесняет:

Сила = Вес тела - Вес вытесненной воды

Вес тела можно рассчитать как произведение массы тела на ускорение свободного падения (около 9,8 м/с^2):

Вес тела = Масса тела * Ускорение свободного падения Вес тела = 15 000 кг * 9,8 м/с^2 ≈ 147 000 Н

Вес вытесненной воды равен произведению разницы плотностей на ускорение свободного падения и на объем тела:

Вес вытесненной воды = Разница плотностей * Ускорение свободного падения * Объем тела Вес вытесненной воды = -1142,86 кг/м^3 * 9,8 м/с^2 * 7 м^3 ≈ -76 640 Н

Так как вес вытесненной воды отрицателен, мы используем его абсолютное значение.

Сила = 147 000 Н - |-76 640 Н| ≈ 223 640 Н

Таким образом, для поднятия тела объемом 7 м^3 и массой 15 тонн из моря потребуется примерно 223 640 Н (ньютон) силы.