может ли удержаться на воде человек массой 60 кг пользуясь пробковым поясом, объем которого 68 дм³ , а масса 9 кг
Предмет: Физика
Класс: 7
Цель: Понять
Для начала, для того чтобы определить, может ли человек массой 60 кг удержаться на воде с помощью пробкового пояса, необходимо вычислить плавучесть системы человека и пояса.
Для этого воспользуемся понятием плавучести: плавучесть равна разности между весом погруженного тела и весом вытесненной им жидкости.
Вычислим вес человека в воде. Поскольку плотность воды равна 1 кг/дм³, то объем вытесненной воды будет равен объему воды, которое занимает тело человека под водой.
Вес человека в воде = (масса человека - объем воды, вытесненной человеком) * ускорение свободного падения
Масса человека = 60 кг Объем воды, вытесненной человеком = 60 дм³ (так как 1 кг воды = 1 дм³ воды) Ускорение свободного падения = 9.81 м/с²
Вес человека в воде = (60 - 60) * 9.81 = 0 Н
Теперь найдем силу Архимеда, действующую на пробковый пояс.
Сила Архимеда = объем пояса * плотность воды * ускорение свободного падения
Объем пояса = 68 дм³ Плотность пробки = 0.3 кг/дм³ Плотность воды = 1 кг/дм³
Сила Архимеда = 68 * 0.3 * 9.81 ≈ 200.52 Н
Наконец, найдем результатирующую силу, действующую на систему человека и пробковый пояс.
Суммарная сила = сила Архимеда - вес человека в воде Суммарная сила = 200.52 - 0 = 200.52 Н
Поскольку суммарная сила, действующая на систему человека и пробковый пояс, положительная и равна 200.52 Н, это означает, что система будет держаться на поверхности воды, и человек массой 60 кг сможет удержаться, используя пробковый пояс объемом 68 дм³ и массой 9 кг.
Таким образом, человек сможет плавать, удерживаясь на воде, благодаря пробковому поясу.
