Для начала посчитаем объемы отсеков, заполненных газом до и после переворотов, учитывая объем ртути: L1=0.6 м, L2=0.3 м После переворотов: L1'=0.54 м, L2'=0.36 м Так как площадь сосуда постоянна, а для расчетов будем использовать закон Бойля-Мэриота, то площадь сечения сосуда сократится, запишем систему из двух уравнений Бойля-Мэриота для первого и для второго отсеков: 1)0.3po=0.54p' 2)0.6po=0.36(p'+pgh) если состав трубки пребывает в спокойствии, то давление верхнего отсека равно давлению нижнего, исходя из простого равенства сил, тогда давление в нижнем отсеке равно сумме давлений верхнего отсека и столбика ртути. Разделим уравнения друг на друга и найдем таким образом p': 0.72p'=0.36pgh p'=20 400Па Тогда из первого уравнения несложно получить: po=0.54*20400/0.3=36720Па
1)Р=Fт-Fа Fт=mg=10*0.135=1.35(Н) Fa=gpводыVдетали=10*1000*0.000025=0.25(Н)
Р=1.35-0.25=1.1(Н)
2) Fт=m(груза)g=10*10000=100000(H); при полном погружении Fa=gpводыVбревен
Vбревен=20Vбревна=20*0.8=16(м3) Fa=10*1000*16=160000(H)
т.к. Fa>Fт следовательно бревна могут переправлять данный груз.
3) Fт=(m(человека)+m(льда))g=(m(ч)+pльдаV)g V=Sh=4*0.5=2(м3)
Fт=(60+900*2)*10 =18600(Н)
при полном погружении Fa=gpводыVльда=10*1000*2=20000(Н)
т.к. Fa>Fт следовательно льдина полностью не погрузится
4) до погрузки Fт=Fa m(сухогруза)g=gpводыVпогр Vпогр=Sh
m(с)=pводыSh
после погрузки Fт=Fa m(сухогруза)g +m(груза)g= gpводыVпогр
Vпогр = S(h+2)
m(с) +m(г) = pводы S(h+2)
подставим m(с)=pводыSh следовательно pводыSh +m(г) = pводы S(h+2)
m(г)= pводы S(h+2)- pводыSh = pводыSh + 2рводыS- pводыSh= 2рводыS= 2*1000*3000=6000000(кг)=6000(т)
L1=0.6 м, L2=0.3 м
После переворотов:
L1'=0.54 м, L2'=0.36 м
Так как площадь сосуда постоянна, а для расчетов будем использовать закон Бойля-Мэриота, то площадь сечения сосуда сократится, запишем систему из двух уравнений Бойля-Мэриота для первого и для второго отсеков:
1)0.3po=0.54p'
2)0.6po=0.36(p'+pgh)
если состав трубки пребывает в спокойствии, то давление верхнего отсека равно давлению нижнего, исходя из простого равенства сил, тогда давление в нижнем отсеке равно сумме давлений верхнего отсека и столбика ртути. Разделим уравнения друг на друга и найдем таким образом p':
0.72p'=0.36pgh
p'=20 400Па
Тогда из первого уравнения несложно получить:
po=0.54*20400/0.3=36720Па