Question

Помогите, прошу, не понимаю ничего: Судно, погружённое в воду до ватерлинии, вытесняет воду объёмом 15000м в кубе. Вес судна без груза 5*10в шестой степени Н. Чему равен вес груза?

Answer 1

Давайте начнем немного "издалека".  По первому закону Ньютона, если на тело не действуют силы, или сумма действующих на тело сил равна нулю, то тело, либо движется с постоянной скоростью, либо неподвижно.  Судно, погруженное в воду, если его не загружают и не разгружают. остается неподвижным в вертикальном направлении. Отсюда можно сделать вывод, что сумма действующих на судно сил по вертикали, равна нулю. По вертикали на судно вниз действует сила тяжести (Fт) и выталкивающая сила (Fв) воды направленая вверх. Выталкивающая сила, по закону Архимеда, равна весу воды, которую вытеснило погруженное в воду тело. В нашем случае объем вытесненной воды Vв = 15000 м3. Вес этой воды Fв=  Vв*p*g. Здесь р - плотность воды = 1000 кг/м3. А сила тяжести будет складываться из веса пустого судна (Fc)  и веса груза (Fг). Т.е. сила тяжести Fт = Fс + Fг. Т.к. по закону Ньютона Fт = Fв, то будем иметь Fв = Fс + Fг. Отсюда Fг  = Fв - Fс = Vв*p*g - Fс = 15000*1000*10 - 5000000 = 145000000 Н = 145 МН  

Answer 2

Сила тяжести = силе Архимеда
Fa=Vg* плотность воды= 15000*10*1000=150 000 000 Н
от веса судна с грузом вычтем вес судна
150 000 000 -5 000 000 =145 000 000 Н