Question

Плоскодонная баржа получила пробоину в дне площадью 140 см2. Вычисли, с какой силой нужно давить на пластырь, которым закрывают отверстие, чтобы сдержать напор воды на глубине 3 м. (Плотность воды ρ=1000кг/м3, g=9,8Н/кг). Ответ (округли до десятых)

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

S=140см²=0,014м²

h=3м

ρ=1000кг/м³

g=9,8н/кг

Найти

F - ?

Давление воды в глубине 3 метров

P=ρgh=1000×9,8×3=29400Па

Отсюда сила

F=P/S=29400/0,014=2100000Н =2,1МегаН

Answer 2

Для вычисления силы, с которой нужно давить на пластырь, чтобы сдержать напор воды, воспользуемся принципом Архимеда и уравнением гидростатики.

Сначала найдем объем воды, который наполнил бы пробоину в дне баржи: V = S * h где V - объем воды, S - площадь пробоины, h - глубина воды над пробоиной.

В данном случае: S = 140 см² = 0,014 м² (переведем в метры) h = 3 м

V = 0,014 м² * 3 м = 0,042 м³

Теперь найдем массу воды, которая наполнила бы пробоину: m = ρ * V где m - масса воды, ρ - плотность воды.

В данном случае: ρ = 1000 кг/м³ V = 0,042 м³

m = 1000 кг/м³ * 0,042 м³ ≈ 42 кг

Теперь, чтобы сдержать напор воды, необходимо противостоять силе, которую создает масса воды под действием силы тяжести. Эта сила равна:

F = m * g где F - сила, m - масса воды, g - ускорение свободного падения (g = 9,8 Н/кг).

В данном случае: m = 42 кг g = 9,8 Н/кг

F = 42 кг * 9,8 Н/кг ≈ 411,6 Н

Таким образом, сила, с которой нужно давить на пластырь, чтобы сдержать напор воды на глубине 3 м, составляет около 411,6 Н (округляем до десятых).