Дано:
S = 100 м^3
m рыбаков = 240 кг
h = 25 см = 0.25 м
ро льда = 900 кг/м^3
ро воды = 1000 кг/м^3
V = Sh = 100 м^2 * 0.25 м = 25 м^3
Найти: F(a) > P?
Решение:
Найдём сначала массу льдины
m льдины = ро * V = ро * S * h = 900 кг/м^3 * 25 м^3 = 22500 кг
Общую массу
m(общ) = m(льдины) + m(рыбаков) = 22500 кг + 240 кг = 22740 кг
Теперь найдём вес льдины с рыбаками
P = mg = 22740 кг * 10 H/кг = 227400 Н
Теперь архимедовую силу
F(a) = ро * gV = 1000 кг/м^3 * 10 H/кг * 25 м^3 = 250000 H
Сравним архимедовую силу и вес льдины с рыбаками
Если F(a) > P, то льдина сможет удержать, а если F(a) < P, то нет
Т.к 250000 H > 227400 Н, то льдина сможет удержать рыбаков
СИЛА ИХ КУЛОНОВСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ F
F=k*q1*q2 / r^2 (1)
q1- увеличили в 2 раза - стал 2q1- расстояние стало R
снова формула с новыми данными
F=k*(2q1)*q2 /R^2 (2)
сила F не изменилась
приравняем правые части
k*q1*q2 / r^2 = k*(2q1)*q2 /R^2
все поделим и сократим
1/r^2 = 2/R^2
R^2/r^2=2
R/r=√2
ответ 3)увеличить в 2 под корнем
Q = Q1 + Q2
Q1 = cmΔt
c - удельная теплоёмкость ( для льда 2060 Дж / кг * С )
m - масса ( 5 кг )
Δt - разности температур ( 0 С ( температура плавления ) - 0 С = 0 С ; 0 C - ( - 1 C ) = 0 + 1 = 1 C ; 0 C - ( - 10 C ) = 0 + 10 = 10 C )
Q2 = λ * m
λ - удельная теплота плавления ( для льда 340000 Дж / кг )
m = 5 кг
1) Q1 = 2060 * 5 * 0 = 0 Дж
Q2 = 340000 * 5 = 1700000 Дж
Q = 0 + 1700000 = 1700000 Дж = 1,7 МДж
2) Q1 = 2060 * 5 * 1 = 10300 Дж
Q2 = 340000 * 5 = 1700000 Дж
Q = 10300 + 1700000 = 1710300 Дж = 1,7103 МДж
3) Q1 = 2060 * 5 * 10 = 103000 Дж
Q2 = 1700000 Дж
Q = 103000 + 1700000 = 1803000 Дж = 1,803 МДж
Если весь лед растает то вода вытекет из ведра
36 км/ч=36000 м:3600 с=10 м/с
4 с*8 м/с+2с*10 м/с=32м+20м=52 м.