Сколько силы нужно приложить на пластырь, чтобы закрыть пробоину в дне площадью 190 см2 и удержать напор воды

Физика: Сила, оказываемая на пластырь для закрытия пробоины

Инструкция: Для решения этой задачи мы можем использовать принцип Архимеда, который гласит, что на тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной жидкости. В данном случае пластырь погружен в воду, и мы хотим найти силу, которую нужно приложить на пластырь, чтобы закрыть пробоину.

Для начала, нам нужно найти объем вытесненной воды. Площадь дна пробоины равна 190 см2, что равно 0.019 м2. Глубина, на которой находится вода, равна 1.9 м. Таким образом, объем воды, вытесненной пластырью, можно найти, умножив площадь на глубину: V = 0.019 м2 * 1.9 м = 0.0361 м3.

Плотность воды равна 1000 кг/м3. Мы можем использовать это значение, чтобы найти массу вытесненной воды: m = плотность * объем = 1000 кг/м3 * 0.0361 м3 = 36.1 кг.

Теперь мы можем найти силу, необходимую для закрытия пробоины, используя формулу F = m * g, где F - сила, m - масса и g - ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения на Земле примерно равно 9.8 Н/кг.

F = 36.1 кг * 9.8 Н/кг = 353.78 Н.

Ответ: величина силы, необходимой для нажатия на пластырь, чтобы закрыть пробоину, равна приблизительно 353.8 Н (округлено до десятых).

Совет: Для более легкого понимания этой задачи, помните, что сила Архимеда действует на весь объем тела, погруженного в жидкость. Поэтому, чтобы закрыть пробоину целиком, нужно приложить силу, равную весу вытесненной жидкости.

Проверочное упражнение: Площадь круглого дна пробоины равна 50 см2, а глубина воды над пробоиной составляет 2.5 м. Найдите величину силы, необходимой для закрытия пробоины. (Плотность воды ρ = 1000 кг/м3, g = 9.8 Н/кг).