Условия плавания тел. Корабли и аэростаты — тренажёр

Пример 1. Плотность деревянного бруска 700 кг/м³. Сколько процентов объёма бруска скрывается под водой? Плотность воды 1000 кг/м³.

Подсказка. Долю умножь на 100.

Как решать. Доля под водой равна отношению плотностей: 700/1000. В процентах — умножь на 100: получится 7 · 10 %.

Ответ: 70

Пример 2. Оболочка шара-зонда объёмом 18 м³ заполнена гелием плотностью 0,18 кг/м³. Найди массу гелия в граммах.

Подсказка. Переведи плотность в граммы на кубометр: умножь на 1000.

Как решать. Плотность гелия 0,18 кг/м³ — это 180 г/м³. Масса: m = 180 · 18 г.

Ответ: 3240

Пример 3. Подводная лодка приняла в балластные цистерны 6 т воды. На сколько ньютонов выросла сила тяжести лодки? Считай g = 10 Н/кг.

Подсказка. Тонны переведи в килограммы.

Как решать. 6 т = 6 · 1000 кг. Сила тяжести выросла на mg = 6 · 1000 · 10 Н.

Ответ: 60000

Пример 4. Корабль принял в порту 24 тонн груза — его осадка при этом выросла. Верно ли это? Впиши «да» или «нет».

Подсказка. Вспомни, как связаны вес судна и объём подводной части.

Как решать. 24 тонн увеличили вес судна: чтобы уравновесить выросшую тяжесть, корабль вытесняет больше воды и садится глубже.

Ответ: да

Пример 5. Плотность деревянного бруска 400 кг/м³. Сколько процентов объёма бруска скрывается под водой? Плотность воды 1000 кг/м³.

Подсказка. Долю умножь на 100.

Как решать. Доля под водой равна отношению плотностей: 400/1000. В процентах — умножь на 100: получится 4 · 10 %.

Ответ: 40

Пример 6. Оболочка шара-зонда объёмом 78 м³ заполнена гелием плотностью 0,18 кг/м³. Найди массу гелия в граммах.

Подсказка. Переведи плотность в граммы на кубометр: умножь на 1000.

Как решать. Плотность гелия 0,18 кг/м³ — это 180 г/м³. Масса: m = 180 · 78 г.

Ответ: 14040

Пример 7. Подводная лодка приняла в балластные цистерны 3 т воды. На сколько ньютонов выросла сила тяжести лодки? Считай g = 10 Н/кг.

Подсказка. Тонны переведи в килограммы.

Как решать. 3 т = 3 · 1000 кг. Сила тяжести выросла на mg = 3 · 1000 · 10 Н.

Ответ: 30000

Пример 8. Корабль принял в порту 19 тонн груза — его осадка при этом выросла. Верно ли это? Впиши «да» или «нет».

Подсказка. Вспомни, как связаны вес судна и объём подводной части.

Как решать. 19 тонн увеличили вес судна: чтобы уравновесить выросшую тяжесть, корабль вытесняет больше воды и садится глубже.

Ответ: да

Пример 9. Плотность деревянного бруска 600 кг/м³. Сколько процентов объёма бруска скрывается под водой? Плотность воды 1000 кг/м³.

Подсказка. Долю умножь на 100.

Как решать. Доля под водой равна отношению плотностей: 600/1000. В процентах — умножь на 100: получится 6 · 10 %.

Ответ: 60

Пример 10. Оболочка шара-зонда объёмом 54 м³ заполнена гелием плотностью 0,18 кг/м³. Найди массу гелия в граммах.

Подсказка. Переведи плотность в граммы на кубометр: умножь на 1000.

Как решать. Плотность гелия 0,18 кг/м³ — это 180 г/м³. Масса: m = 180 · 54 г.

Ответ: 9720

Пример 11. Корабль принял в порту 18 тонн груза — его осадка при этом выросла. Верно ли это? Впиши «да» или «нет».

Подсказка. Вспомни, как связаны вес судна и объём подводной части.

Как решать. 18 тонн увеличили вес судна: чтобы уравновесить выросшую тяжесть, корабль вытесняет больше воды и садится глубже.

Ответ: да

Пример 12. Плотность деревянного бруска 800 кг/м³. Сколько процентов объёма бруска скрывается под водой? Плотность воды 1000 кг/м³.

Подсказка. Долю умножь на 100.

Как решать. Доля под водой равна отношению плотностей: 800/1000. В процентах — умножь на 100: получится 8 · 10 %.

Ответ: 80

Пример 13. Оболочка шара-зонда объёмом 85 м³ заполнена гелием плотностью 0,18 кг/м³. Найди массу гелия в граммах.

Подсказка. Переведи плотность в граммы на кубометр: умножь на 1000.

Как решать. Плотность гелия 0,18 кг/м³ — это 180 г/м³. Масса: m = 180 · 85 г.

Ответ: 15300

Пример 14. Подводная лодка приняла в балластные цистерны 8 т воды. На сколько ньютонов выросла сила тяжести лодки? Считай g = 10 Н/кг.

Подсказка. Тонны переведи в килограммы.

Как решать. 8 т = 8 · 1000 кг. Сила тяжести выросла на mg = 8 · 1000 · 10 Н.

Ответ: 80000

Пример 15. Корабль принял в порту 11 тонн груза — его осадка при этом выросла. Верно ли это? Впиши «да» или «нет».

Подсказка. Вспомни, как связаны вес судна и объём подводной части.

Как решать. 11 тонн увеличили вес судна: чтобы уравновесить выросшую тяжесть, корабль вытесняет больше воды и садится глубже.

Ответ: да

Пример 16. Оболочка шара-зонда объёмом 99 м³ заполнена гелием плотностью 0,18 кг/м³. Найди массу гелия в граммах.

Подсказка. Переведи плотность в граммы на кубометр: умножь на 1000.

Как решать. Плотность гелия 0,18 кг/м³ — это 180 г/м³. Масса: m = 180 · 99 г.

Ответ: 17820

Пример 17. Подводная лодка приняла в балластные цистерны 2 т воды. На сколько ньютонов выросла сила тяжести лодки? Считай g = 10 Н/кг.

Подсказка. Тонны переведи в килограммы.

Как решать. 2 т = 2 · 1000 кг. Сила тяжести выросла на mg = 2 · 1000 · 10 Н.

Ответ: 20000

Вопрос 1. Плотность льда 900 кг/м³, воды 1000 кг/м³. Сколько процентов объёма айсберга скрыто под водой?

Ответ: 90

Пояснение. Доля под водой равна отношению плотностей: 900/1000 = 0,9, то есть 90 %.

Вопрос 2. Почему в Мёртвом море трудно утонуть?

Ответ: плотность воды очень велика, и тело погружается мало

Пояснение. Плотность воды Мёртвого моря около 1240 кг/м³: средняя плотность человека меньше, и тело почти не погружается.

Вопрос 3. Если плотность тела равна плотности жидкости, тело может висеть на любой глубине.

Ответ: Верно

Пояснение. Силы тяжести и выталкивания равны: у тела нет причины двигаться вверх или вниз.

Вопрос 4. Соедини термин и его смысл.

Пояснение. Осадка и ватерлиния — про глубину погружения судна, балласт — про смену плотности лодки, аэростат — плавание в воздухе.

Вопрос 5. Тело плотностью 700 кг/м³ плавает в воде. Сколько процентов его объёма торчит над водой?

Ответ: 30

Пояснение. Под водой 700/1000 = 0,7 объёма, значит над водой 0,3 — это 30 %.

Вопрос 6. Что произойдёт с осадкой корабля при переходе из реки в море?

Ответ: уменьшится

Пояснение. Морская вода плотнее (1030 против 1000 кг/м³), поэтому корпус погружается меньше.

Вопрос 7. Что нужно, чтобы аэростат поднимался? Выбери все верные условия.

Ответ: средняя плотность шара меньше плотности воздуха; газ внутри легче воздуха: водород или гелий; воздух внутри шара горячее окружающего

Пояснение. Шарльеры летают на водороде и гелии, монгольфьеры — на горячем воздухе; главное — средняя плотность ниже воздушной. Железная оболочка всё утяжелит.