Для транспортировки стальных труб морем их заваривают с двух сторон так, чтобы они были водонепроницаемыми. Определите, при каком наименьшем внутреннем диаметре труба не утонет.
Для транспортировки стальных труб морем их заваривают с двух сторон так, чтобы они были водонепроницаемыми. Определите, при каком наименьшем внутреннем диаметре труба массой 3,9 тонн, длиной 5 метров не утонет.
Пусть внутренний диаметр d. Площадь сечения внутренней части трубы
\(S_1=\frac{\pi d^2}{4}\)
Поперечное сечение трубы представляет собой кольцо с внутренним диаметром d.
При длине трубы L и массе m площадь кольца трубы
\(S_2=\frac{V_2}{L}=\frac{m}{\rho_1 L}\)
Объем трубы наружный
\(V=(S_1+S_2)L=(\frac{\pi d^2}{4}+\frac{m}{\rho_1L})L= \frac{\pi d^2L}{4}+\frac{m}{\rho_1}\)
Выталкивающая сила должна быть больше силы тяжести, чтобы труба не утонула
\(\rho_2Vg>mg\)
\(\rho_2Vg>(\frac{\pi d^2L}{4}+\frac{m}{\rho_1})g\)
\(d^2>\frac{4m(\frac{1}{\rho_2}-\frac{1}{\rho_1})}{\pi L}\)
Выразите искомый диаметр и подставьте данные
Пусть внутренний диаметр d. Площадь сечения внутренней части трубы
\(S_1=\frac{\pi d^2}{4}\)
Поперечное сечение трубы представляет собой кольцо с внутренним диаметром d.
При длине трубы L и массе m площадь кольца трубы
\(S_2=\frac{V_2}{L}=\frac{m}{\rho_1 L}\)
Объем трубы наружный
\(V=(S_1+S_2)L=(\frac{\pi d^2}{4}+\frac{m}{\rho_1L})L= \frac{\pi d^2L}{4}+\frac{m}{\rho_1}\)
Выталкивающая сила должна быть больше силы тяжести, чтобы труба не утонула
\(\rho_2Vg>mg\)
\(\rho_2Vg>(\frac{\pi d^2L}{4}+\frac{m}{\rho_1})g\)
\(d^2>\frac{4m(\frac{1}{\rho_2}-\frac{1}{\rho_1})}{\pi L}\)
Выразите искомый диаметр и подставьте данные
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.