Fyzikální příklady
Poradili by ste mi prosím, jak to mám řešit?
Při zkušební plavbě v Baltském moři se dostala vojenská ponorka do operační
hloubky 200 m. Hustota mořské vody je 1025 kg/m3.
a) Jaká výsledná tlaková síla působí na okénko ponorky s obsahem 2 dm2, je-li tlak
uvnitř ponorky stejný jako atmosférický tlak na hladině?
b) V jaké houbce by byla tlaková síla působící na okénko stejná jako tíha autobusu
s hmotností 15,78 tuny?
Při zkušební plavbě v Baltském moři se dostala vojenská ponorka do operační
hloubky 200 m. Hustota mořské vody je 1025 kg/m3.
a) Jaká výsledná tlaková síla působí na okénko ponorky s obsahem 2 dm2, je-li tlak
uvnitř ponorky stejný jako atmosférický tlak na hladině?
b) V jaké houbce by byla tlaková síla působící na okénko stejná jako tíha autobusu
s hmotností 15,78 tuny?
Odpovědi
Diskuze
b: Autobus má hmotnost 15,78t - 15780kg a jeho tíha bude m*g = 15780*9,81 = 154801,8N. Vypočítali jsme v předchozím, že na 1dm2 působí v hloubce 1m síla 100,5525N, na 2dm2 dvojnásobek - 201,105N/2dm2.
Na okénko ponorky bude působit síla, odpovídající tíze autobusu, v hloubce
h = 154801,8/201,105 = 769,76m.
OK?
1.Jakou silou zdvihneš kámen zcela ponořený ve vodě,jeli jeho hmotnost14,2kg a objem 5,4dm krychlových?
2.Dospělý muž má objem asi 0,070m krychlových.Jak velká vztlaková síla na něj působí,ponoříli se zcela do vody.
počítá se to podle Fvz=V.ró k.g ,vůbec nevím jak na to .Dík za radu.Ivka
1: Abys zvedla kámen, musíš na něj působit větší silou, než je jeho tíha a opačného směru. Rozdíl obou sil způsobí zrychlení kamene. Nás rychlost zvedání nezajímá, budeme tedy řešit, jakou minimální silou udržíme kámen zvednutý. Tato síla
F = Ft = m*g = 14,2kg*10 = 142N. Taková síla by byla potřeba na vzduchu. Ve vodě bude na kámen působit vztlaková síla
Fvz = V*ró*g = 0,0054*1000*10 = 54N. Pak bude potřebná síla F:
F = Ft - Fvz = 142 - 54 = 88N
F je síla , potřebná pro zvednutí, Ft je tíha a Fvz je vztlaková síla.
OK?
W = F*s ; střela ve stromě urazila dráhu 0,1m (s) a působila na ni síla 4kN. Při brzdění střela odevzdala veškerou kinetickou energii, ta byla rovná práci, kterou při jejím zabrzdění vykonal strom:
W = F*s = 1*10^3 * 0,1 = 400N
Vztah pro kinetickou energii pohybujícího se tělesa je
Ek = 0,5*m*v^2 => v^2 = Ek/(0,5*m) => v = √(2*Ek/m) = √(2*400/0,02)
v = √(4*10^4) = 200m/sec.
Stačí?
Ta musí být rovna energii vydanou při ochlazení vody o hmotnosti m: E = m*c*(t2-t1) (c je měrné teplo vody, ne rychlost světla :-)
A při známé hustotě vody je potřebný objem V = m/ρ.
Vor, který je ponořen 8 cm pod hladinu vody tvoří 4 dřevěné trámy o rozměrech: 120 cm × 15 cm × 15 cm.