Question

Оцените массу человека, которого выдержит спасательный круг, брошенный в воду. объем круга 0,01м³, плотность 250кг/м³. считайте, что плотность человека распределена равномерно и равна 1050 кг/м³, а при плавании он погружен на 80% своего объёма ​

Answer 1

Ответ: 31,5кг

Объяснение: Выталкивающая сила спасательного круга равна разности силы Архимеда и силы тяжести: F=Fа-Fт

Сила Архимеда равна: Fa=ρgV, где: ρ-плотность жидкости 1000кг/м³; g-ускорение свободного падения, 10 м/с²; V-объем спасательного круга, 0,01м³

Fa=1000*10*0,01=100Н

Сила тяжести спасательного круга равна: Fт=ρgV, где: ρ-плотность круга, 250кг/м³; g-ускорение свободного падения; V-объем круга.

Fт=250*10*0,01=25Н

F=100-25=75Н

Сила, с которой человек действует на круг равна:

F=Fт-Fa,

Сила Архимеда, действующая на человека равна:

Fa=ρgV*0,8, где: ρ-плотность жидкости 1000кг/м³; g-ускорение свободного падения, 10 м/с²; V-объем человека.

Faч=1000*10*V*0,8=8000V

Сила тяжести человека равна: Fтч=ρgV, где: ρ-плотность человека, 1050кг/м³; g-ускорение свободного падения; V-объем человека.

Fтч=1050*10*V=10500V

F=10500V-8000V=V(10500-8000)=2500V

Для выполнения условия удержания человека на плаву, необходимо, чтобы сила тяжести человека на круг должна быть равна выталкивающей силе:

2500V=75

V=0,03м³

Мч=1050*0,03=31,5кг

Answer 2

Для того чтобы оценить массу человека, которого выдержит спасательный круг, брошенный в воду, нам нужно учесть понятие Архимедовой силы. Архимедова сила возникает при погружении тела в жидкость и равна весу выталкиваемой из жидкости массы. Это позволяет телу плавать в жидкости.

Для начала, мы можем вычислить объем воды, выталкиваемый спасательным кругом. Объем спасательного круга составляет 0,01 м³. Плотность воды равна 1000 кг/м³. Поэтому масса воды, выталкиваемой спасательным кругом, равна:

Масса воды = объем * плотность воды = 0,01 м³ * 1000 кг/м³ = 10 кг

Теперь давайте учтем, что при плавании человек погружается на 80% своего объема в воду. Объем человека равен 0,01 м³ (по данным в задаче), и он погружен на 80% своего объема, что составляет:

0,01 м³ * 0,8 = 0,008 м³

Теперь мы можем вычислить массу человека, которую выталкивает вода:

Масса человека = объем погруженной части * плотность человека = 0,008 м³ * 1050 кг/м³ = 8,4 кг

Итак, масса человека, которого выдержит спасательный круг, равна 8,4 кг. Спасательный круг сможет поддержать человека с массой до 8,4 кг в воде.