В своем опыте я сталкивался с ситуацией, когда в подводной части корабля образовалась пробоина, и нашей задачей было удержать заплату, закрывающую отверстие с внутренней стороны корабля. В данном случае, чтобы решить задачу, нам понадобится учитывать атмосферное давление и глубину нахождения отверстия под водой.Для начала, давайте выразим давление воды, действующее на заплату, используя глубину нахождения⁚
P_воды p_воды * g * h,
где p_воды ー плотность воды, g ー ускорение свободного падения, h ー глубина нахождения отверстия под водой.Далее, нужно учесть атмосферное давление, которое будет действовать снаружи заплаты⁚
P_атм p_атм * g,
где p_атм ー плотность атмосферного воздуха.Теперь нам нужно определить силу, которая будет действовать на заплату⁚
F A * (P_внешнее ー P_внутреннее),
где A ⎼ площадь отверстия, P_внешнее ー суммарное давление снаружи заплаты (включая атмосферное давление и давление воды), P_внутреннее ー давление внутри корабля.Минимальная сила, необходимая для удержания заплаты, будет определяться, когда P_внутреннее станет равно P_внешнее, т.е.⁚
F_мин A * (P_атм P_воды).
Таким образом, чтобы удержать заплату, необходимо применить силу, равную F_мин, которая вычисляется по формуле, указанной выше. В данном случае, площадь отверстия составляет 2 см^2, плотность воды ⎼ 1000 кг/м^3, атмосферное давление ー 100 кПа.
Теперь остается только подставить значения в формулы и выполнить необходимые вычисления.