Вопрос:

6. Площадь плота, изготовленного из сосновых брусьев квадратного сечения, равна 4 м², толщина 30 см. Какую максимальную массу груза может удержать плот? Плотность сосны 500 кг/м³, а воды 1000 кг/м³.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение: Плот может удержать груз, пока вес плота вместе с грузом не превысит выталкивающую силу воды.

Для решения этой задачи нужно воспользоваться законом Архимеда и учесть, что плот будет плавать до тех пор, пока его общий вес (вместе с грузом) не превысит выталкивающую силу воды.

  1. Найдем объем плота.

    Площадь плота = 4 м², толщина = 30 см = 0.3 м.

    Объем плота: \(V_{плота} = 4 \text{ м}^2 \times 0.3 \text{ м} = 1.2 \text{ м}^3\)

  2. Найдем массу плота.

    Плотность сосны = 500 кг/м³.

    Масса плота: \(m_{плота} = \rho_{сосны} \times V_{плота} = 500 \text{ кг/м}^3 \times 1.2 \text{ м}^3 = 600 \text{ кг}\)

  3. Найдем максимальную выталкивающую силу (вес воды, которую вытесняет плот).

    Объем вытесненной воды равен объему плота: \(V_{воды} = 1.2 \text{ м}^3\)

    Плотность воды = 1000 кг/м³.

    Масса вытесненной воды: \(m_{воды} = \rho_{воды} \times V_{воды} = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 1.2 \text{ м}^3 = 1200 \text{ кг}\)

    Вес вытесненной воды (выталкивающая сила): \(F_{A} = m_{воды} \times g = 1200 \text{ кг} \times 9.8 \text{ м/с}^2 = 11760 \text{ Н}\) (можно округлить g до 10 м/с² для простоты, тогда \(F_A = 12000 \text{ Н}\))

  4. Найдем максимальную массу груза, который может удержать плот.

    Максимальный вес, который может удержать плот, равен выталкивающей силе. Вес плота уже учтен, поэтому:

    \(F_{плота} + F_{груза} = F_{A}\)

    Масса груза: \(m_{груза} = m_{воды} - m_{плота} = 1200 \text{ кг} - 600 \text{ кг} = 600 \text{ кг}\)

Ответ: 600 кг

Проверка за 10 секунд: Нашли разницу между массой вытесненной воды и массой плота.

Уровень Эксперт: Устойчивость плота зависит от расположения центра тяжести и метацентра. Чем выше метацентр над центром тяжести, тем устойчивее плот.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие