Давайте разберем каждую задачу подробно и пошагово.
Задача 12. Пробоина в днище корабля
Дано:
- Площадь пробоины ( S = 250, \text{см}^2 )
- Глубина ( h = 4, \text{м} )
- Плотность воды ( \rho = 1000, \text{кг/м}^3 ) (обычная плотность воды)
- Ускорение свободного падения ( g = 9,8, \text{м/с}^2 )
Задача:
Найти силу давления воды, действующую на пластырь, чтобы удержать водяной напор.
Решение:
- Определим давление воды на глубине (h).
Давление жидкости на глубине вычисляется по формуле:
[
p = \rho g h
]
Подставим значения:
[
p = 1000, \text{кг/м}^3 \times 9,8, \text{м/с}^2 \times 4, \text{м} = 39200, \text{Па}
]
- Определим силу давления на площадь пробоины.
Сила — это давление, умноженное на площадь:
[
F = p \times S
]
Переведем площадь из (\text{см}^2) в (\text{м}^2):
[
S = 250, \text{см}^2 = 250 \times 10^{-4}, \text{м}^2 = 0,025, \text{м}^2
]
Тогда сила:
[
F = 39200, \text{Па} \times 0,025, \text{м}^2 = 980, \text{Н}
]
Ответ:
Сила давления, которую нужно приложить пластырю, чтобы удержать воду, составляет примерно 980 Н.
Задача 13. Медный шар (массой (m=890, \text{г}), объемом (V=100, \text{см}^3)). Есть ли внутри полость?
Дано:
- Масса (m = 890, \text{г} = 0,89, \text{кг})
- Объем (V = 100, \text{см}^3 = 100 \times 10^{-6}, \text{м}^3 = 1 \times 10^{-4}, \text{м}^3)
- Плотность меди ( \rho_{м} = 8900, \text{кг/м}^3 )
Решение:
- Определим массу шара по плотности меди и объему.
Проверим, соответствует ли масса реально рассчитанной массе при заполнении шарика монолитной медью:
[
m_{расс} = \rho_{м} \times V = 8900, \text{кг/м}^3 \times 1 \times 10^{-4}, \text{м}^3 = 0,89, \text{кг}
]
Это совпадает с заданной массой, значит весь объем заполняет меди, и внутри нет пустот, то есть полости внутри шара отсутствуют.
Если бы внутри был воздух или воздухоподобное пространство, то масса шара была бы меньше, чем масса меди, израсходованная на заполняемый объем.
Поскольку масса соответствует полной заполняющей меди, полости внутри шара отсутствуют.
Ответ:
Внутри шара нет полости, он полностью сделан из меди.
Если нужно более подробно или есть дополнительные вопросы — обращайтесь!