Ez a feladat hogyan megoldható? (inkább fizikával kapcsolatos)

Először nézzük mekkora erővel nyomja emberünk a medence alját. Ez ugye 350N+16,6666N ( térfogatának fele kint van a vízből a teljes sűrűséggel számolhatunk, míg a másik fele térfogat sűrűsége csak 50 Kg/m^3) A tapadási együttható alapján kiszámolható az általa még megcsúszás nélkül kifejthető legnagyobb tolóerő, ez pedig f(nyomó)*0,4) azaz 146.6666 N. Nyilván ez az erő megegyezik a testre kifejthető erő maximumával (bár szükség nincs is rá), amiből az ottani együtthatóval meghatározható a test súlyereje. Ez egyébként pont a duplája az ember súlyerejének, azaz 733,3333 N lehet. ebből meghatározható a test térfogata (vigyázat víz alatt csak 1500 kg/m^3 sűrűséggel kell számolni) ebből kijön a V=0.048 m^3. Ezt már csak fel kell szorozni a test eredeti sűrűségével, így megkapjuk a tömegét : m= 1222.222 kg.

maci

mert a vízben felhajtóerő hat rá.

Az ember térfogata V(e)=70/1050=0,06666m^3

ennek fele víz alatt van.

tehát a nyomóerő a "fél ember" teljes súlya + a fél ember víz alatti súlya. A víz feletti részerő F(vf)=ro(vf)*V*g, és a víz alatti részerő F(va)=ro(va)*V*g. Ahol ro=falysúly, V a térfogat, és g a nehézségi gyorsulás.

F(vf)=1050*0.03333*10=350N

F(va)=50*0.03333*10=16,6666N

F(ember)=350+16.66666=366.6666N

a tolóreő amit kifejthet megegyezik a saját tapadási erejének és az együtthatónak a szorzatával, ez könnyen számítható F(tapember)=F(ember)*0.4=146.6666N

ennyi erőt tud tehát emberünk kifejteni a saját elcsúszása nélkül. A tárgy kevésbé tapad, egészen pontosan fele annyira, tehát ugyanilyen elmozdulási erőhöz kétszer akkora tárgy nyomóerő tartozik F(tárgy)=2*F(ember)=733.3333 N (ezért írtam hogy, lényegében a kifejthető tolóerő ismeretére nincs is szükség, számolni nem is kell vele).

Tehát a medencében lévő tárgy ezzel a súlyerővel rendelkezhet maximum (a víz alatt), hogy emberünk el tudja mozdítani. És mivel a tárgy is víz alatt van, éspedig teljesen, a térfogatszámításnál a víz alatti fajsúllyal kell számolni itt is ....

V=F(tárgy)/(ro(tárgyvízalatt)*g)

V=733,3333/15000=0.04888m^3, és ebből az eredeti sűrűséggel számolva megvan az eredmény

m(test)=ro(test)*V=2500*0,048888=122.22 kg

És nem is 1222.2 :)))))

még jó, hogy még egyszer végigszámoltuk ;)

maci

Annyi a változás, hogy a tárgy tapadási együtthatója most az ember 1.6 szorosa, vagyis 0.4*1.6=0.64

Így a tárgy súlyereje is más lehet (nyilván jóval kevesebb), hiszen a kifejthető erő nem változott, az továbbra is 146.666 N. Ebből kiszámítható most a tárgy maximális súlyereje:

F(tárgy)=146,6666/0.64=229.166 N

A többi számítás innentől azonos:

V=229,166/(1500*10)=0.01527 m^3

m(test)=2500*0.01527=38.194 kg

maci