Что произойдёт с осадкой корабля при переходе из реки с пресной водой в море с солёной водой?
1) Осадка уменьшится. Выталкивающая сила должна оставаться неизменной. При увеличении плотности воды объем погруженной части судна должен уменьшиться.
2) Осадка не изменится. Выталкивающая сила в море или в реке уравновешивает одну и ту же силу тяжести.
3) Осадка увеличится. Выталкивающая сила должна оставаться неизменной. При увеличении плотности воды объем погружённой части судна также должен увеличиться.
4) Если корабль сильно нагружен, то при переходе из реки в море он может утонуть.
Решение
Дано:
переход корабля из пресной воды (\rho_1) в солёную (\rho_2 \gt \rho_1).
Найти:
как изменятся осадка и выталкивающая сила
⠀
Решение:
Корабль плавает — в обоих случаях он в равновесии, поэтому по второму закону Ньютона: F_A = mg = \text{const} Сила тяжести корабля не изменяется, следовательно, сила Архимеда остаётся неизменной в обоих случаях. Запишем выражение для силы Архимеда: F_A = \rho_\text{ж} \cdot g \cdot V_\text{погр} = \text{const} При переходе в солёную воду \rho_\text{ж} увеличивается. Чтобы произведение \rho_\text{ж} \cdot V_\text{погр} оставалось постоянным, объём погружённой части V_\text{погр} должен уменьшиться. Уменьшение V_\text{погр} означает, что корабль всплывает выше — осадка уменьшается. Итог: 1.Ответ
1