Question

30 БАЛЛОВ Канал представляет собой жёлоб, установленный на сваях. На сколько увеличится сила давления на сваи, если по каналу проплывёт баржа массой М=100т?

Answer 1

Сваям без разницы, какое взаимодействие происходит между водой и баржой, любое действие по III закону Ньютона имеет противодействие и это внутреннее дело желоба, чего там взаимодействует.

Добавилась в желоб масса, значит сила давления на сваи увеличилась на М*g

Сила давления на сваи увеличилась на F=M*g=100000кг * 10м/с² = 1 000 000 Н или 1МН

Answer 2

Для решения этой задачи нужно знать, как влияет масса баржи на силу давления на сваи.

Сила давления на сваи в данном случае определяется по формуле: P = ρ * g * h,

где P - сила давления, ρ - плотность жидкости (воды), g - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с^2), h - высота уровня воды над сваей.

Так как масса баржи составляет 100 тонн, чтобы найти высоту уровня воды над сваей, нужно рассмотреть равновесие сил на барже:

m * g = P * S,

где m - масса баржи, P - сила давления, S - площадь дна баржи.

Площадь дна баржи можно найти, разделив ее массу на плотность воды (S = m / ρ).

Объединяя эти две формулы, получаем: m * g = (ρ * g * h) * (m / ρ),

раскрываем скобки и сокращаем m и ρ: 1 = h.

Таким образом, высота уровня воды над сваей не зависит от массы баржи и всегда будет равна единице. Следовательно, сила давления на сваи не изменится независимо от массы баржи.