Определите максимальный вес груза, который может перевозить баржа с водоизмещением М=4200 тонн, если известно

Тема: Водоизмещение и максимальный вес груза на барже

Объяснение: Водоизмещение - это физическое явление, когда объект, находящийся в жидкости (в данном случае вода), выталкивает объем этой жидкости, равный своему объему. Это принцип, на котором основана работа баржи. Когда баржа полностью погружена в воду, объем воды, вытесняемой баржей, равен объему баржи.

Пусть V будет объемом пустой баржи, а Vg - объемом баржи при полной загрузке. Тогда, согласно условию, Vg = n * V, где n - коэффициент увеличения объема вытесняемой воды при полной загрузке.

Мы также знаем, что масса воды, вытесняемой баржей, равна ее водоизмещению М: М = плотность * V, где плотность - плотность воды (для воды приближенно равна 1 т/м³).

Из двух уравнений выше мы можем получить выражение для массы загруженного груза:

Мгруза = М - Мпустой = плотность * Vg - плотность * V = плотность * (Vg - V).

Теперь подставим Vg = n * V:

Мгруза = плотность * (n * V - V) = плотность * (n - 1) * V.

Окончательный ответ в тоннах можно получить, учитывая, что 1 тонна равна 1000 кг:

Мгруза (в тоннах) = (плотность * (n - 1) * V) / 1000.

Пример использования:
Пусть плотность воды 1 т/м³, n = 6 и V = 2000 м³. Тогда
Мгруза = (1 * (6 - 1) * 2000) / 1000 = 10 тонн.

Совет: Чтобы лучше понять это, рекомендуется ознакомиться с понятием водоизмещения и исследовать связь между объемом воды и массой тела, находящегося в этой воде.

Упражнение: Если плотность воды равна 0.8 т/м³, а коэффициент увеличения объема вытесняемой воды при полной загрузке равен 4, а объем пустой баржи составляет 1500 м³, какой будет максимальный вес груза на этой барже? Ответ представьте в тоннах и округлите до целого значения.