Бетонная плита массой 4.4 тонны имеет объём 2 метра кубических.Какая необходима сила ,чтобы удержать...

Для того чтобы определить необходимую силу для удержания бетонной плиты массой 4.4 тонны в воде, мы можем воспользоваться принципом Архимеда.

Согласно этому принципу, плавающее тело в жидкости испытывает силу Архимеда, равную весу жидкости, вытесненной этим телом. Таким образом, сила, необходимая для удержания плиты в воде, будет равна силе Архимеда.

Для нахождения этой силы сначала определим объем плиты воды, которая вытесняется при погружении плиты в воду. Поскольку плита имеет объем 2 кубических метра, то объем воды, вытесненной плитой, также будет 2 кубических метра.

Далее, найдем плотность воды, которая примерно равна 1000 кг/м^3. Теперь, используя формулу для силы Архимеда:

F = p V g,

где p - плотность жидкости, V - объем вытесненной жидкости, g - ускорение свободного падения (принимаем равным 9.8 м/с^2),

подставляем значения и находим силу:

F = 1000 кг/м^3 2 м^3 9.8 м/с^2 = 19600 Н (Ньютонов).

Таким образом, для удержания бетонной плиты массой 4.4 тонны в воде потребуется сила 19600 Н.

Дано:

• Масса бетонной плиты ( m = 4.4 ) тонны = ( 4400 ) кг.
• Объём бетонной плиты ( V = 2 ) м³.
• Плотность воды ( \rho_{\text{вода}} = 1000 ) кг/м³.
• Ускорение свободного падения ( g = 9.81 ) м/с².

Необходимо найти силу, чтобы удержать плиту в воде.

Решение:

Когда бетонная плита погружается в воду, на неё действуют две основные силы:

1. Сила тяжести ( F_{\text{тяж}} ), направленная вниз и равная произведению массы плиты на ускорение свободного падения.

2. Архимедова сила ( F_{\text{арх}} ), направленная вверх и равная весу вытесненной водой жидкости.

3. Рассчитаем силу тяжести: [ F_{\text{тяж}} = m \cdot g = 4400 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 43164 \, \text{Н} ]

4. Рассчитаем архимедову силу: [ F{\text{арх}} = \rho{\text{вода}} \cdot V \cdot g = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 2 \, \text{м}^3 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 19620 \, \text{Н} ]

5. Чтобы удержать плиту в воде, необходимо компенсировать разницу между силой тяжести и архимедовой силой. Сила, которую необходимо приложить для удержания плиты, будет равна разности между силой тяжести и архимедовой силой: [ F{\text{удерж}} = F{\text{тяж}} - F_{\text{арх}} = 43164 \, \text{Н} - 19620 \, \text{Н} = 23544 \, \text{Н} ]

Таким образом, необходимо приложить силу в ( 23544 ) Н, чтобы удержать бетонную плиту в воде.