Question

Льдина плавает в море. Над водой находится её объём равный 150^3 м . Определить силу тяжести льдины (плотность морской воды 1,03x10^3 кг/м , плотность льда – 0,9 x10^3 кг/м ).

Answer 1

Ответ: ≈10696140 Н.

Объяснение:

Пусть V м³ - объём льдины, V1 м³ - объём части льдины, погружённой в воду. На тело действуют две силы: сила тяжести F1=ρ1*V*g и сила Архимеда F2=ρ2*V1*g, где ρ1 и ρ2 - соответственно плотность льда и плотность морской воды, g - ускорение свободного падения. Так как льдина плавает, то есть находится в равновесии, то F1=F2, откуда следует уравнение ρ1*V*g=ρ2*V1*g, или ρ1*V=ρ2*V1. Отсюда V=ρ2*V1/ρ1=1,03*V1/0,9. А так как V=V1+150 м³, то мы приходим к уравнению V=1,03/0,9*(V-150). Решая его, находим V≈1188,46 м³. Полагая g=10 м/с², находим F1≈900*1188,46*10=10696140 Н.  

Answer 2

Ответ:

Объяснение:

Дано:

V(н)=150 м³    

p(л)=0,9 x10^3 кг/м³

p(в)=1,03x10^3 кг/м³

Fтяж.-?

Льдина плавает в воде при условии, что сила Архимеда равна силе тяжести: Fа=Fтяж.

F(a) =ρ(в)gV(п)  где  V(п)-объем части льдины, погруженной в воду

F(тяж)=mg= Vρ(л)g=(Vп+Vн)ρ(л)g  гдеV(н)-объем надводной части льдины,

ρ(в)gV(п)=(Vп+Vн)ρ(л)g

ρ(в)V(п) =V(п)ρ(л)+V(н)ρ(л)

V(п)(ρ(в)-ρ(л))=V(н)ρ(л)

отсюда найдем объем части льдины погруженной в воду

V(п)=V(н)ρ(л)/(ρ(в)-ρ(л)=( 150* 900)/1030-900= 135000/130= 1039м³

Vл= (Vп+Vн)=1039+150= 1189 м³

Сила тяжести равна: F(тяж)= 1189*900*9,8=10486980 Н= 10487 кН

Answer 3

Чтобы определить силу тяжести льдины, нужно учесть разницу в плотности морской воды и льда, а также объем льдины.

Сначала определим массу льдины, используя её объем и плотность льда:

Масса льдины (m) = Объем льдины (V) × Плотность льда (ρ_льда) m = (150^3 м^3) × (0,9 x 10^3 кг/м^3)

Теперь вычислим массу воды, которую льдина выталкивает из-под себя при плавании. Масса выталкиваемой воды равна массе льдины, так как льдина плавает именно благодаря принципу Архимеда, и она выталкивает объем воды, равный своей массе:

Масса выталкиваемой воды (m_воды) = Масса льдины (m)

Теперь мы можем найти силу тяжести льдины, учитывая массу льдины и ускорение свободного падения на Земле (g ≈ 9,81 м/с^2):

Сила тяжести (F) = Масса льдины (m) × Ускорение свободного падения (g) F = m × 9,81 м/с^2

Подставим значение массы льдины, которое мы вычислили ранее:

F = ((150^3 м^3) × (0,9 x 10^3 кг/м^3)) × 9,81 м/с^2

Теперь вычислим эту силу:

F ≈ 1,178,813,250 Н (ньютон)

Таким образом, сила тяжести льдины, плавающей в море, составляет примерно 1,178,813,250 Н.