Эластичная герметичная оболочка плавает на поверхности воды, погрузившись на 1/4 часть своего объема. На какую минимальную глубину надо погрузить оболочку, чтобы она не всплыла? Атмосферное давление равно 100 кПа, температура воды постоянна.

Добавлена: 21.07.2026
Обновлена: 21.07.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Молекулярная физика
#Статистическая физика

Условие:

Эластичная герметичная оболочка плавает на поверхности воды, погрузившись на 1/4 часть своего объема. На какую минимальную глубину надо погрузить оболочку, чтобы она не всплыла? Атмосферное давление равно 100 кПа, температура воды постоянна.

Решение:

Дано:

Начальное погружение: $V_{погр} = \frac{1}{4} V_0$ , где $V_0$ — начальный объем оболочки.
Атмосферное давление: $P_0 = 100$ кПа $= 10^5$ Па.
Плотность воды: $\rho \approx 1000$ кг/м $^3$ .
Ускорение свободного падения: $g \approx 10$ м/с $^2$ .
Температура постоянна: процесс изотермический.

Найти:

Минимальную глубину $h$ , при которой оболочка перестанет всплывать (станет нейтрально плавучей).

Решение:

Шаг 1: Анализ сил в начальном состоянии. На оболочку действуют сила тяжести $mg$ и выталкивающая сила Архимеда $F_A$ . Так как оболочка плавает, силы...