Що таке компенсація дій тіл в наступних ситуаціях: а) коли підводний човен перебуває у стані спокою у густій воді?

Hrabryy_Viking

30

Компенсація дій тіл - це явище, коли сила, що діє на одне тіло, викликає зворотну реакцію сили від іншого тіла. У разі з перебуванням підводного човна у стані спокою у густій воді, дії тіл компенсуються таким чином:

а) Коли підводний човен перебуває у стані спокою у густій воді, на нього діють дві сили. Перша - це сила тяжіння, яка направлена вниз і залежить від маси човна і прискорення вільного падіння. Друга сила - це Архімедова сила, яка діє вгору і залежить від густини рідини, об"єму води, який витісняється човном, і прискорення вільного падіння.

В стані рівноваги сума цих двох сил дорівнює нулю. Тобто, сила тяжіння дорівнює Архімедовій силі:

\[F_{тяж} = F_{Арх}\]

Виразимо ці сили:

\[m \cdot g = \rho \cdot V \cdot g\]

де \(m\) - маса човна, \(g\) - прискорення вільного падіння, \(\rho\) - густина рідини, \(V\) - об"єм води, яку витісняє човен.

Отже, компенсація дій тіл у цій ситуації полягає у тому, що сила тяжіння, що діє вниз на підводний човен, компенсується силою Архімеда, яка діє вгору і утримує човен у спокої. Таким чином, човен не рухається в будь-якому напрямку.

б) Коли підводний човен розташований на твердій поверхні, компенсація дій тіл відбувається наступним чином:

У цій ситуації, на підводний човен також діють дві сили - сила тяжіння і силова реакція твердої поверхні.

Сила тяжіння направлена вниз і залежить від маси човна і прискорення вільного падіння, як і раніше.

Силова реакція твердої поверхні діє знизу вгору і протилежна за напрямом силі тяжіння.

В стані рівноваги сума цих двох сил також дорівнює нулю. Тобто, сила тяжіння дорівнює силі реакції:

\[F_{тяж} = F_{реакції}\]

Виразимо цю рівність:

\[m \cdot g = R\]

де \(m\) - маса човна, \(g\) - прискорення вільного падіння, \(R\) - сила реакції твердої поверхні.

Отже, у цій ситуації сила тяжіння, що діє на підводний човен, компенсується силовою реакцією твердої поверхні. Таким чином, човен також залишається у спокої без руху.

Надіюсь, що це пояснення було зрозумілим для школяра. У разі, якщо є ще якісь питання, будь ласка, пишіть!