Лабораторная работа Вариант 1 Расчет грузоподъемности лодки Обязательно нужно записать название лабораторной работы, цель, ход работы и вывод. При решении задач необходимо все физические величины приводить в СИ. Цель работы: рассчитать грузоподъемность лодки. Ход работы: 1. Прочитайте параграф 49 (стр. 167-168). 2. Ответьте на вопрос 1 стр. 170. 3. Ответьте на вопрос 2 стр. 170. Нарисуйте кораблик и укажите на нем ватерлинию. 4. Ответьте на вопрос 3 стр. 170. 5. Запишите формулу расчета силы Архимеда. Распишите, что означают все физические величины, которые входят в формулу, и укажите их размерность. 6. Запишите формулу расчета объема погруженной части. 7. Решите задачу. Сила тяжести, действующая на судно, 70000 кН. Какой объем воды вытесняет это судно в море? Ответ округлите до целых. Плотность воды указана на стр. 76 учебника. 8. Запишите формулу расчета веса. Распишите, что означают все физические величины, которые входят в формулу, и укажите их размерность. 9. Решите задачу. Вес судна в воздухе 4000 кН. Чему равен вес воды, вытесняемой подводной частью судна при погрузке в него груза массой 11600 т? 10. Запишите формулу расчета грузоподъемности судна. Распишите, что означают все физические величины, которые входят в формулу, и укажите их размерность. 11. Решите задачу. Судно водоизмещением 6000000 кН весит 200000 к Н. Какова грузоподъемность судна? Вывод: сделайте вывод по цели.

Ответ: Решение представлено в пошаговом формате.

1. Прочитать параграф 49 (стр. 167-168).
2. Ответить на вопрос 1 стр. 170.
3. Ответить на вопрос 2 стр. 170. Нарисовать кораблик и указать на нем ватерлинию.
4. Ответить на вопрос 3 стр. 170.
5. Формула силы Архимеда

   • Формула силы Архимеда: \[ F_A = \rho \cdot g \cdot V \]
   • Где:
   • \[ F_A \] – сила Архимеда (измеряется в Ньютонах, Н)
   • \[ \rho \] – плотность жидкости (измеряется в килограммах на кубический метр, кг/м³)
   • \[ g \] – ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²)
   • \[ V \] – объем погруженной части тела (измеряется в кубических метрах, м³)
6. Записать формулу расчета объема погруженной части.
7. Решение задачи про силу тяжести

   • Дано:
   • Сила тяжести, действующая на судно, \[ P = 70000 \,\text{кН} = 70000000 \,\text{Н} \]
   • Плотность морской воды, \[ \rho = 1020 \,\text{кг/м}^3 \] (из страницы 76 учебника)
   • Найти: Объем вытесненной воды, \[ V \]
   • Решение:
   • Сила тяжести равна силе Архимеда: \[ P = F_A \]
   • Формула силы Архимеда: \[ F_A = \rho \cdot g \cdot V \]
   • Выражаем объем: \[ V = \frac{F_A}{\rho \cdot g} = \frac{P}{\rho \cdot g} \]
   • Подставляем значения: \[ V = \frac{70000000 \,\text{Н}}{1020 \,\text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \,\text{м/с}^2} \]
   • Вычисляем: \[ V \approx 6991 \,\text{м}^3 \]
   • Ответ: Объем воды, вытесняемой судном, составляет примерно 6991 м³.
8. Формула расчета веса

   • Формула расчета веса: \[ P = m \cdot g \]
   • Где:
   • \[ P \] – вес тела (измеряется в Ньютонах, Н)
   • \[ m \] – масса тела (измеряется в килограммах, кг)
   • \[ g \] – ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²)
9. Решение задачи про вес судна

   • Дано:
   • Вес судна в воздухе, \[ P_{воздух} = 4000 \,\text{кН} = 4000000 \,\text{Н} \]
   • Масса груза, \[ m_{груза} = 11600 \,\text{т} = 11600000 \,\text{кг} \]
   • Найти: Вес вытесненной воды, \[ P_{воды} \]
   • Решение:
   • Общий вес судна с грузом: \[ P_{общий} = P_{воздух} + m_{груза} \cdot g \]
   • \[ P_{общий} = 4000000 \,\text{Н} + 11600000 \,\text{кг} \cdot 9.81 \,\text{м/с}^2 \]
   • \[ P_{общий} = 4000000 \,\text{Н} + 113796000 \,\text{Н} = 117796000 \,\text{Н} \]
   • Вес вытесненной воды равен общему весу судна с грузом: \[ P_{воды} = P_{общий} = 117796000 \,\text{Н} \]
   • Ответ: Вес вытесненной воды составляет 117796000 Н или 117796 кН.
10. Формула расчета грузоподъемности судна

    • Формула расчета грузоподъемности судна: \[ D = P_{воды} - P_{судна} \]
    • Где:
    • \[ D \] – грузоподъемность судна (измеряется в Ньютонах, Н)
    • \[ P_{воды} \] – вес вытесненной воды (измеряется в Ньютонах, Н)
    • \[ P_{судна} \] – вес судна без груза (измеряется в Ньютонах, Н)
11. Решение задачи про грузоподъемность

    • Дано:
    • Водоизмещение судна, \[ P_{воды} = 6000000 \,\text{кН} = 6000000000 \,\text{Н} \]
    • Вес судна, \[ P_{судна} = 200000 \,\text{кН} = 200000000 \,\text{Н} \]
    • Найти: Грузоподъемность судна, \[ D \]
    • Решение:
    • Грузоподъемность: \[ D = P_{воды} - P_{судна} \]
    • \[ D = 6000000000 \,\text{Н} - 200000000 \,\text{Н} = 5800000000 \,\text{Н} \]
    • Ответ: Грузоподъемность судна составляет 5800000000 Н или 5800000 кН.

Ответ: Решение представлено в пошаговом формате.