365. На железнодорожную двухосную платформу по ставили артиллерийское орудие массой 5,5 т. На сколько увеличилось давление платформы на рельсы, если площадь соприкосновения колеса с рельсом 5 см
Для решения данной задачи нам понадобится знание закона Архимеда, который гласит: "Сила архимедова, действующая на тело, погружаемое в жидкость (или газ), равняется весу вытесненной им жидкости (или газа)".
Для начала, нам необходимо выразить действующую силу архимедова на платформу, так как рельсы можно рассматривать как твердое тело.
Вес вытесненной жидкости (или газа) определяется по формуле:
Fв = ρ * V * g,
где Fв - сила архимедова, ρ - плотность жидкости (или газа), V - объем вытесненной жидкости (или газа), g - ускорение свободного падения (примем его равным 9,8 м/с²).
Нам необходимо найти увеличение давления платформы на рельсы, поэтому нам понадобится понятие давления, которое определяется по формуле:
P = F/A,
где P - давление, F - сила, действующая на поверхность, A - площадь соприкосновения.
Теперь мы можем приступить к решению задачи:
1. Определим силу архимедова, которая действует на платформу.
Пользуясь законом Архимеда, мы знаем, что вес вытесненной жидкости равен силе архимедова.
Следовательно, Fв = m * g,
где m - масса вытесненной жидкости (в нашем случае равна массе артиллерийского орудия), g - ускорение свободного падения.
2. Определим плотность жидкости.
Поскольку в задаче нет информации о жидкости, которую вытеснила платформа, предположим, что это воздух. Плотность воздуха равна около 1,2 кг/м³.
4. Определим силу архимедова.
Подставим известные значения в формулу Fв = ρ * V * g и найдем силу архимедова.
5. Определим увеличение давления платформы на рельсы.
Пользуясь формулой P = F/A, где F - сила архимедова, а A - площадь соприкосновения, найдем увеличение давления.
6. Выразим результат в четких единицах измерения.
Для удобства понимания школьника можем выразить увеличение давления в паскалях (Па) или например в мегапаскалях (МПа).
В итоге, разложив задачу на шаги и последовательно выполнив каждый из них, мы найдем увеличение давления платформы на рельсы, вызванное установкой артиллерийского орудия.
Для начала, нам необходимо выразить действующую силу архимедова на платформу, так как рельсы можно рассматривать как твердое тело.
Вес вытесненной жидкости (или газа) определяется по формуле:
Fв = ρ * V * g,
где Fв - сила архимедова, ρ - плотность жидкости (или газа), V - объем вытесненной жидкости (или газа), g - ускорение свободного падения (примем его равным 9,8 м/с²).
Нам необходимо найти увеличение давления платформы на рельсы, поэтому нам понадобится понятие давления, которое определяется по формуле:
P = F/A,
где P - давление, F - сила, действующая на поверхность, A - площадь соприкосновения.
Теперь мы можем приступить к решению задачи:
1. Определим силу архимедова, которая действует на платформу.
Пользуясь законом Архимеда, мы знаем, что вес вытесненной жидкости равен силе архимедова.
Следовательно, Fв = m * g,
где m - масса вытесненной жидкости (в нашем случае равна массе артиллерийского орудия), g - ускорение свободного падения.
2. Определим плотность жидкости.
Поскольку в задаче нет информации о жидкости, которую вытеснила платформа, предположим, что это воздух. Плотность воздуха равна около 1,2 кг/м³.
3. Определим объем вытесненной воздухом жидкости.
Объем вытесненной жидкости равен объему артиллерийского орудия.
4. Определим силу архимедова.
Подставим известные значения в формулу Fв = ρ * V * g и найдем силу архимедова.
5. Определим увеличение давления платформы на рельсы.
Пользуясь формулой P = F/A, где F - сила архимедова, а A - площадь соприкосновения, найдем увеличение давления.
6. Выразим результат в четких единицах измерения.
Для удобства понимания школьника можем выразить увеличение давления в паскалях (Па) или например в мегапаскалях (МПа).
В итоге, разложив задачу на шаги и последовательно выполнив каждый из них, мы найдем увеличение давления платформы на рельсы, вызванное установкой артиллерийского орудия.