0
голосов
Исходя из формулы давления, давление обратно пропорционально площади(чем больше площадь, тем меньше давление). Отсюда следует, что наибольшее давление будет на самой маленькой по площади грани, наименьшее давление - на самой большой. Самая маленькая грань - 11 х 6 см, самая большая - 25 х 11 см. Найдем давления (сила давления будет равной в обоих случаях и равна силе тяжести, т.е. mg):
P max = mg / s min = 9,2*10 / 0,11*0,06 = 14 кПа
P min = mg/ s max = 9,2*10 / 0,25*0,11 = 3 345 Па = 3,35 кПа
Средняя плотность железного гвоздя больше плотности воды. Следовательно, гвоздь имеет массу больше, чем равное с ним по объему количество воды. Это значит, что выталкивающая сила, действующая на гвоздь меньше, чем сила тяжести, действующая на него же. Вывод - равнодействующая сил направлена вниз, гвоздь тонет.
С кораблем - все наоборот. Он внутри полый, и сделано это специально, в первую очередь для того, чтобы его средняя плотность (по всему объему) была меньше, чем плотность воды. Следовательно, корабль имеет массу меньше, чем равное с ним по объему количество воды. Корабль погружается до тех пор, пока сила тяжести, действующая на него не уравновесится выталкивающей силой. Вывод - равнодействующая сил равна нулю, корабль плывет.
Кстати, если понизить среднюю плотность воды (например, наполнив ее пузырьками воздуха) , то прекрасно плававший до тех пор корабль может "потерять плавучесть" и затонуть.