Какая сила тяги, Т, нужна для подъема щита? Вес щита равен 20 кН, его ширина — а, угол наклона — α. Глубина воды перед

Пётр

24

Дано:
Вес щита (сила тяжести) G = 20 кН
Ширина щита а = 6 м
Угол наклона α = 60°
Глубина воды перед щитом h1 = 2,2 м
Глубина воды после щита h2 = 1 м
Удельный вес воды γв = 9810 Н/м³

Определять силу тяги Т мы будем с использованием архимедовой силы.

Шаг 1: Определение объема щита
Объем щита можно определить, умножив его ширину а на высоту воды перед щитом h1 и высоту воды после щита h2:

V = а * (h1 - h2)

V = 6 м * (2,2 м - 1 м)
V = 6 м * 1,2 м
V = 7,2 м³

Шаг 2: Определение плавучести щита
Плавучесть щита определяется разностью удельного веса материала щита и удельного веса воды.

γп = γщита - γв

Шаг 3: Определение силы Архимеда
Сила Архимеда равна произведению плавучести щита и объема щита, который она выталкивает из воды.

FАрхимеда = γп * V

Шаг 4: Определение силы тяги Т
Сила тяги должна быть равна силе Архимеда, чтобы уравновесить силу тяжести щита.

Т = FАрхимеда

Теперь, рассмотрим каждый шаг более подробно.

Шаг 1:
Объем щита равен ширине а, умноженной на разность глубины воды перед щитом h1 и глубины воды после щита h2.

V = а * (h1 - h2)
V = 6 м * (2,2 м - 1 м)
V = 6 м * 1,2 м
V = 7,2 м³

Шаг 2:
Плавучесть щита определяется разностью удельного веса материала щита и удельного веса воды.

γп = γщита - γв

Шаг 3:
Сила Архимеда равна произведению плавучести щита и объема щита.

FАрхимеда = γп * V

Шаг 4:
Сила тяги Т должна быть равна силе Архимеда, чтобы уравновесить силу тяжести щита.

Т = FАрхимеда

Таким образом, давайте приступим к вычислениям.

Шаг 1:
V = 6 м * (2,2 м - 1 м)
V = 6 м * 1,2 м
V = 7,2 м³

Шаг 2:
γп = γщита - γв

Удельный вес воды γв = 9810 Н/м³
А чтобы узнать удельный вес щита, нужно знать его материал. Пожалуйста, уточните, из чего сделан щит.

* Ожидаю ответа пользователя с информацией о материале щита *