Решение задач по физике
Краткое пояснение:
Чтобы найти глубину, нужно давление разделить на произведение плотности морской воды и ускорения свободного падения.
Чтобы найти изменение давления, нужно силу тяжести добавленной воды разделить на площадь дна мензурки.
Чтобы найти глубину погружения батискафа, нужно давление разделить на произведение плотности морской воды и ускорения свободного падения.
-
Подводная лодка:
-
Переведем единицы измерения в систему СИ:
- 3000 см² = 0.3 м²
- 618 кН = 618000 Н
-
Давление, оказываемое водой на крышку люка, можно найти по формуле: \[P = \frac{F}{S}\]
где:
- F - сила давления воды (618000 Н)
- S - площадь крышки люка (0.3 м²)
-
Подставим значения и найдем давление: \[P = \frac{618000 \, \text{Н}}{0.3 \, \text{м}^2} = 2060000 \, \text{Па}\]
-
Глубина, на которой находится подводная лодка, определяется по формуле: \[h = \frac{P}{\rho g}\]
где:
- \(P\) - давление (2060000 Па)
- \(\rho\) - плотность морской воды (примерно 1025 кг/м³)
- \(g\) - ускорение свободного падения (9.81 м/с²)
-
Подставим значения и найдем глубину: \[h = \frac{2060000 \, \text{Па}}{1025 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2} \approx 204.7 \, \text{м}\]
Ответ: Глубина, на которой движется подводная лодка, составляет примерно 204.7 метра.
-
Мензурка с водой:
-
Переведем единицы измерения в систему СИ:
- 12 см² = 0.0012 м²
- 60 г = 0.06 кг
-
Сила тяжести добавленной воды: \[F = mg\]
где:
- \(m\) - масса воды (0.06 кг)
- \(g\) - ускорение свободного падения (9.81 м/с²)
-
Подставим значения и найдем силу: \[F = 0.06 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 0.5886 \, \text{Н}\]
-
Увеличение давления на дно мензурки: \[P = \frac{F}{S}\]
где:
- \(F\) - сила тяжести воды (0.5886 Н)
- \(S\) - площадь дна мензурки (0.0012 м²)
-
Подставим значения и найдем давление: \[P = \frac{0.5886 \, \text{Н}}{0.0012 \, \text{м}^2} = 490.5 \, \text{Па}\]
Ответ: Давление на дно мензурки увеличится на 490.5 Па.
-
Батискаф:
-
Переведем единицы измерения в систему СИ:
-
Давление, оказываемое водой на иллюминатор, можно найти по формуле: \[P = \frac{F}{S}\]
где:
- F - сила давления воды (1900000 Н)
- S - площадь иллюминатора (0.12 м²)
-
Подставим значения и найдем давление: \[P = \frac{1900000 \, \text{Н}}{0.12 \, \text{м}^2} \approx 15833333.3 \, \text{Па}\]
-
Глубина, на которой находится батискаф, определяется по формуле: \[h = \frac{P}{\rho g}\]
где:
- \(P\) - давление (15833333.3 Па)
- \(\rho\) - плотность морской воды (примерно 1025 кг/м³)
- \(g\) - ускорение свободного падения (9.81 м/с²)
-
Подставим значения и найдем глубину: \[h = \frac{15833333.3 \, \text{Па}}{1025 \, \text{кг/м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2} \approx 1575.6 \, \text{м}\]
Ответ: Глубина погружения батискафа составляет примерно 1575.6 метра.
Проверка за 10 секунд: Убедись, что все единицы измерения переведены в систему СИ и формулы применены верно.
База: Плотность морской воды может немного отличаться, но обычно принимается около 1025 кг/м³.