Задача по Физике (Закон Архимеда; Удар) В лодку-плоскодонку массой M=40кг, борта которой выступает над водой на ∆L=25см, сбрасывают (вертикально, без начальной скорости) с обрыва высотой h=2см мешок с продуктами массой m=20кг. Считая, что мешок попадает по центру масс лодки, а борта лодки вертикальны, рассчитать, зачерпнëт ли лодка воду в результате падения мешка. Сопротивлением воды и воздуха пренебречь. Площадь дна S=1,2 м^2, плотность воды p=1000(кг/(м^3)). Попрошу по возможности расписать, чтобы я смог понять, а то мне не нужен только ответ, а необходимо разобраться в теме. Спасибо заранее!

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом Архимеда, который гласит: "На тело, погруженное в жидкость, действует сила Архимеда, равная весу вытесненной этим телом жидкости".

Сначала найдем объем воды, которую вытесняет лодка при плавании:

V_воды = S ∆L = 1,2 м^2 0,25 м = 0,3 м^3

Теперь рассчитаем объем воды, вытесняемой мешком при его падении:

V_воды_мешка = m / p = 20 кг / 1000 кг/м^3 = 0,02 м^3

Следовательно, если после падения мешка объем воды, вытеснутой мешком, превышает объем воды, вытеснутой лодкой в неподвижном состоянии, то лодка зачерпнет воду.

Сравниваем объемы:

V_воды_мешка = 0,02 м^3 > V_воды = 0,3 м^3

Таким образом, лодка зачерпнет воду в результате падения мешка.