Вопрос:

7. Определите максимальную массу тела, которую может выдержать паром, изготовленный из соснового бруса, размеры которого 30*30 см площадь парома 4 м², если плотность воды 1000 кг/м³, а сосны 500 кг/м³

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение: Максимальная масса тела, которую может выдержать паром, равна разнице между выталкивающей силой воды и весом парома.
  1. Шаг 1: Определим объем парома.
    Площадь парома 4 м², размеры бруса 30х30 см. Примем толщину бруса равной x.
    Объем бруса: \(V_{\text{бруса}} = 0.3 \cdot 0.3 \cdot x = 0.09x\)
    Количество брусьев: \(N = \frac{4}{0.09} \approx 44.44\). Округлим до 44 брусьев.
    Общая площадь: \(44 \cdot 0.3 \cdot 0.3 = 3.96 \text{ м}^2\), что близко к 4 м².
    Пусть толщина бруса x = 0.1 м (10 см). Тогда \(V_{\text{парома}} = 4 \cdot 0.1 = 0.4 \text{ м}^3\).
  2. Шаг 2: Рассчитаем массу парома.
    Плотность сосны 500 кг/м³.
    \(m_{\text{парома}} = \rho_{\text{сосны}} \cdot V_{\text{парома}} = 500 \text{ кг/м}^3 \cdot 0.4 \text{ м}^3 = 200 \text{ кг}\)
  3. Шаг 3: Определим выталкивающую силу (силу Архимеда).
    \(F_{\text{A}} = \rho_{\text{воды}} \cdot g \cdot V_{\text{парома}} = 1000 \text{ кг/м}^3 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 0.4 \text{ м}^3 = 3920 \text{ Н}\)
  4. Шаг 4: Рассчитаем вес парома.
    \(P_{\text{парома}} = m_{\text{парома}} \cdot g = 200 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 = 1960 \text{ Н}\)
  5. Шаг 5: Найдем максимальную силу, которую может выдержать паром.
    \(F_{\text{max}} = F_{\text{A}} - P_{\text{парома}} = 3920 \text{ Н} - 1960 \text{ Н} = 1960 \text{ Н}\)
  6. Шаг 6: Рассчитаем максимальную массу тела, которую может выдержать паром.
    \(m_{\text{max}} = \frac{F_{\text{max}}}{g} = \frac{1960 \text{ Н}}{9.8 \text{ м/с}^2} = 200 \text{ кг}\)

Ответ: 200 кг

ГДЗ по фото 📸

Похожие