Выберите правильный вариант, который описывает возможность всплытия резервуара с круглым днищем диаметром d=2

Тема вопроса: Всплытие резервуара

Описание: Для того чтобы определить, будет ли резервуар всплывать, необходимо проанализировать равновесие сил, действующих на него. Если сумма поддерживающих (силы архимеда) и действующих вниз сил (сила собственного веса) равна нулю или отрицательна, то резервуар будет оставаться на месте или не будет выплывать. Если сумма этих сил положительна, резервуар будет всплывать из грунта.

Сила архимеда, действующая на резервуар, равна весу вытесняемой им жидкости. В нашей задаче, из условия, мы знаем, что уровень грунтовых вод находится на глубине 1 метр от поверхности. Таким образом, вытесняемый объем составит πR^2h, где R - радиус основания резервуара, а h - глубина грунтовых вод.

Вместе с тем, сила собственного веса резервуара будет действовать вниз и можно выразить ее как G = m * g, где m - масса резервуара, а g - ускорение свободного падения.

В нашем случае необходимо определить, достаточно ли сила архимеда, чтобы уравновесить силу собственного веса резервуара. Если сила архимеда больше, чем сила собственного веса, резервуар будет оставаться на месте и не будет выплывать.

Пример: В данной задаче, уровень грунтовых вод находится на глубине 1 метр от поверхности, а собственный вес резервуара составляет 100 кН. Требуется определить, будет ли резервуар всплывать из грунта.

Совет: Всплытие резервуара зависит от разности между силой архимеда и силой собственного веса резервуара. Постарайтесь визуализировать процесс и представить, как эти силы воздействуют на резервуар.

Задача для проверки: Как изменится результат, если уровень грунтовых вод повысится до 2 метров? Ответ: a) резервуар будет выплывать, b) резервуар будет неустойчивым и иногда выплывать, иногда тонуть, с) резервуар не будет выплывать.