Question

понтон размерами: длина 6 м, ширина 4 м, высота 2 м имеет массу 4000 кг. опредедить вес груза, который можно перевезти на понтоне при погружении его на глубину 1 м

Answer 1

На тело погруженное в воду действует выталкивающая сила равная весу вытесняющей жидкости

1. находим выталкивающую силу:

Fвыт.=ρ*g*V=1000кг/м3*9,81н/кг*6*4*2=470880Н

при этом плотность воды принимаем  ρ=1000кг/м3

2. Находим вес тела в сосоянии покоя (не погруженного в воду):

G=m(4000кг)*g(9.81)=39240Н,

Так как Fвыт>G, значит тело будет вытесняться водой!

тело находится на поверхности воды, но нам его надо углубить в воду на 1м, то Fвыт/2=470880/2=235440Н, что бы перевести из ньютонов в килограммы - 235440Н/9,81=24000кг - 4000кг(масса понтона)=20000кг

Ответ: вес перевозимого понтоном груза при погружении его на глубину 1м = 20000кг.

Answer 2

Для определения веса груза, который можно перевезти на понтоне при погружении его на глубину 1 м, нужно учитывать принцип Архимеда. Принцип Архимеда гласит, что вес поднятой жидкостью тела равен весу вытесненной им жидкости.

В данном случае, когда понтон погружен на глубину 1 метр, он вытесняет объем воды, равный площади основания понтон (6 м * 4 м) умноженной на глубину погружения (1 м). Таким образом, объем вытесненной воды составляет 24 кубических метра (6 м * 4 м * 1 м).

Теперь можно определить вес этой вытесненной воды, зная, что плотность воды примерно 1000 кг/м³ (на практике, зависит от температуры и солености, но для простоты расчета будем использовать округленное значение 1000 кг/м³). Масса вытесненной воды будет:

Масса = объем * плотность Масса = 24 м³ * 1000 кг/м³ Масса = 24 000 кг

Таким образом, понтон при погружении на глубину 1 метр вытесняет 24 000 кг воды. Чтобы определить вес груза, который можно перевезти на понтоне, нужно учесть разницу массы понтоне и массы вытесненной воды:

Вес груза = Масса понтоне - Масса вытесненной воды Вес груза = 4000 кг - 24 000 кг Вес груза = -20 000 кг

Здесь мы получили отрицательное значение веса груза, что не имеет физического смысла. Это означает, что при такой конфигурации понтон не может нести груз на глубине 1 метр, так как его собственная масса превышает массу вытесненной воды. В данном случае, понтон нужно модифицировать или использовать другие методы для перевозки груза.