Question

Дам 40 баллов за хороший ответ! Во время океанических исследований, чтобы взять пробу грунта, на дно океана на стальном тросе спускают специальный прибор. Какая максимальная глубина погружения прибора, если граница прочности стали 3,4·10⁸ Па? Плотность воды 1000 кг/м³, стали 7800 кг/м³. Масса и объем прибора не в счет.

Answer 1

дано k ( сигма)=3,4*10^8 Па     h- ?

F=mg-Fa=p1*g*V-p2gV

k(cигма)=F\S

k=gV(p1-p2)\S=gh(p1-p2)

h=k\g(p1-p2)=3,400*10^8\10*6800=34*10^7\6,8*10^4=5000 м=5 км

Ответ h=5 км

Answer 2

Для того чтобы рассчитать максимальную глубину погружения прибора на стальном тросе, мы можем использовать принцип Архимеда и формулу для давления в жидкости. Максимальная глубина будет зависеть от разницы давлений на дне океана и на поверхности. Давление в жидкости можно рассчитать по формуле: P = ρ * g * h, где: P - давление (Паскали), ρ - плотность жидкости (кг/м³), g - ускорение свободного падения (м/с²), h - глубина погружения (метры). В данном случае, у нас есть данные: Плотность воды (ρ) = 1000 кг/м³, Ускорение свободного падения (g) принимаем примерно равным 9.81 м/с² (стандартное значение на поверхности Земли), Граница прочности стали (σ) = 3.4 * 10⁸ Па. Также, давление на глубине в океане будет равно давлению на поверхности плюс давление, создаваемое столбом воды над этой глубиной: P_глубина = P_поверхность + ρ * g * h. Поскольку нам нужно найти максимальную глубину, то P_глубина будет равно границе прочности стали (σ): 3.4 * 10⁸ Па = P_поверхность + 1000 кг/м³ * 9.81 м/с² * h. Теперь давайте решим уравнение относительно h: h = (3.4 * 10⁸ Па - P_поверхность) / (1000 кг/м³ * 9.81 м/с²). h = (3.4 * 10⁸ Па - P_поверхность) / (9810 Па/м). Теперь нам нужно найти значение P_поверхность. На поверхности океана давление атмосферное, которое приближенно равно 101325 Па. Таким образом: P_поверхность = 101325 Па. Теперь мы можем вычислить максимальную глубину: h = (3.4 * 10⁸ Па - 101325 Па) / (9810 Па/м). h ≈ 34517 метров. Итак, максимальная глубина погружения прибора будет примерно 34517 метров, или 34.5 километра.