Джек Доусон пытается сбежать из трюма тонущего Титаника. Палуба, на которой он находится, уже погрузилась на 4 метра под воду. С какой силой Джек должен прижимать водонепроницаемую дверь, чтобы поток воды не смог её открыть? Высота двери 2м, ширина - 80 см, плотность солёной воды - 1030 кг/м3
помогите пожалуйста
Ответы
Ответ: Джек должен прижимать водонепроницаемую дверь, чтобы поток воды не смог её открыть, с силой 64,6 кН.
Объяснение:
ДАНО:
h = 4 м
a = 2 м
b = 80 см = 0,8 м
ρ = 1030 кг/м³
g = 9,8 Н/кг
F - ?
РЕШЕНИЕ:
Смоделируем данную ситуацию для решения задачи. Столб жидкости высотой 4 м давит на дверь. Воспользуемся формулой давления столба жидкости на дно сосуда:
р = F/S, где F - сила, с которой жидкость действует на дно сосуда; S - площадь дна сосуда.
По условию задачи сила которую должен применить Джек относительно двери, чтобы поток не смог ее открыть должна быть равна силе F. Выразим из предыдущей формулы силу:
F = p · S.
р - давление создаваемое столбом жидкости на дверь, вычисляется по формуле p = ρgh.
S - площадь двери, найдем как произведение ее высоты и ширины S = a · b.
Тогда итоговая формула будет выглядеть так:
F = ρgh · ab
F = 1030 · 9,8 · 4 · 2 · 0,8 = 64602 Н
F = 64,6 кН.