Nejste přihlášen/a.
Dobrý den, dostal jsem úkol z fyziky a vůbec si nevím rady, proto bych byl rád o jakoukoliv pomoct, jedná se o hydrostatiku.Jakou silou F musíme zdvihat potopený vrak lodi, která má objem V a průměrnou hustotu ρ? O kolik newtonů a procent klesne zdvižná síla ΔF [kN]F oproti souši? Do jaké hloubky hmax se loď mohla potopit, aby nebyla porušena její černá skříňka, která snese maximální přetlak pmax?
Ještě dodávám hodnoty, které jsem dostal zadané.
Na souši by ke zvedání lodi byla potřeba stejná síla, jako je tíha lodi (tíhová síla), tedy FG = m*g, hmotnost vypočítáme m = V*ρ (ρ ... hustota lodi, v zadání je omylem p).
Ponořené těleso je nadlehčováno vztlakovou silou. O tolik můžeme zvedat menší silou než na souši. Vztlaková síla Fvz = V*ρv*g (ρv ... hustota vody). Vrak ve vodě tedy zvedáme silou F = FG – Fvz. Zhruba mi vychází 3 MN.
Do jaké hloubky se může loď potopit - vyjdeme ze vztahu pro hydrostatický tlak vody: p = h*ρ*g. Dosadíme p = pmax, hustotu vody, g ► vypočítáme hloubku hmax. Tlak nejdřív převedeme na pascaly (Pa).
Zkusil jsem to vypočítat takto, nevím zda je to správně: F=m.g m=V.p(hustota) m= 55.6750=371 250 kg F= 371250.10=3 715 500N= 3715,5 KN p(max)=h(max).p.g h(max)=p(max): (p.g) h(max)= 12000000: (6750.10)=177m A teď se snažím přijít na to, jak vypočítat zbytek.
Hmotnost lodi m = V*ρ = 55 x 6756(?) = 371 580 kg.
Tíhová síla FG = m*g = 371 580 x 10 = 3 715 800 N = 3 716 kN. Tuto sílu potřebujeme pro zvedání lodi na souši. Pozn.: Možná počítáte s přesnější hodnotou g = 9,8 N/kg (místo 10 N/kg), nevím (na střední škole určitě).
Vztlaková síla Fvz = V*ρv*g = 55 x 1000 x 10 = 550 000 N = 550 kN. Touto silou je ve vodě vrak nadnášen. Vrak ve vodě zvedáme silou F = FG – Fvz = 3 716 kN – 550 kN = 3166 kN. To je oproti zvedání na souši o 550 kN méně.
100 % ... 3 716 kN
x % ... 550 kN (přímá úměra, trojčlenka)
Hydrostatický tlak vody: p = h*ρ*g počítáme s hustotou vody. To jsem opomněl napsat, ale je to tlak vody.
Po doplnění by to mohlo vypadat nějak takhle? Upřímně jsem se v tom trochu ztratil, ale v zádání mám p[kg/m^3] = 6750, vím že to jde špatně poznat, proto jsem počítal s 6750 a ne s 6756, ale tahle by to mělo být správně doplněné ne?
Otázka v zadání je, jakou silou zvedáme potopený vrak - proto F má být 3163 kN (= 3713 kN – 550 kN). Silou 3713 kN bychom jej zvedali na souši, ve vodě nám trochu pomůže vztlaková síla (i železo je ve vodě nadlehčované).
Další dvě hodnoty jsou dobře.
Ještě je chyba v max. hloubce. Matematický postup včera v 17:54 je správně, ale za hustotu je potřeba dosadit hustotu vody (místo hustoty lodi). Počítáme, v jaké hloubce je tlak vody 12 000 000 Pa.
Takže ve finále to vypadá takto ta maximální hloubka?
p(max): (p.g)
h(max)= 12000000: (997.10)=1203m
Neneseme odpovědnost za správnost informací a za škodu vzniklou jejich využitím. Jednotlivé odpovědi vyjadřují názory jejich autorů a nemusí se shodovat s názorem provozovatele poradny Poradte.cz.
Používáním poradny vyjadřujete souhlas s personifikovanou reklamou, která pomáhá financovat tento server, děkujeme.