Какова сила сопротивления обшивки судна толщиной 20 см при пробивании ее мечом-рыбы массой 10 кг, если скорость рыбы

Ivan

56

Чтобы решить эту задачу, мы можем воспользоваться формулой для расчета силы сопротивления:

\[ F = \frac{m \cdot \Delta v}{\Delta t} \]

где \( F \) - сила сопротивления, \( m \) - масса рыбы (10 кг), \( \Delta v \) - изменение скорости рыбы (конечная скорость минус начальная скорость), \( \Delta t \) - изменение времени (время, за которое произошло изменение скорости).

Для начала, нужно найти значение изменения скорости (\( \Delta v \)). Можно использовать формулу:

\[ \Delta v = v_f - v_i \]

где \( v_f \) - конечная скорость рыбы (140 км/ч), а \( v_i \) - начальная скорость рыбы (0 км/ч, так как она была в покое перед нападением). Переведем скорости в м/с (метры в секунду), так как это единица измерения силы в Международной системе:

\[ v_f = 140 \, \text{км/ч} \cdot \frac{1000 \, \text{м}}{3600 \, \text{с}} \approx 38,9 \, \text{м/с} \]
\[ v_i = 0 \, \text{км/ч} \cdot \frac{1000 \, \text{м}}{3600 \, \text{с}} = 0 \, \text{м/с} \]

Теперь, найдем значение изменения времени (\( \Delta t \)). У нас дано, что рыба достигает своей конечной скорости за 0,5 секунды:

\[ \Delta t = 0,5 \, \text{с} \]

Теперь, мы можем использовать найденные значения (\( \Delta v \) и \( \Delta t \)) и массу рыбы (\( m \)) в формулу для расчета силы сопротивления:

\[ F = \frac{m \cdot \Delta v}{\Delta t} = \frac{10 \, \text{кг} \cdot (38,9 \, \text{м/с} - 0 \, \text{м/с})}{0,5 \, \text{с}} \approx 778 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила сопротивления обшивки судна будет примерно равна 778 Ньютонам при таких условиях.