جلوگیری از ورود آب به کشتی

مدیران انجمن: parse, javad123javad

Mardani

عضویت : چهارشنبه ۱۳۹۹/۸/۷ - ۱۹:۲۲


پست: 19



جنسیت:

جلوگیری از ورود آب به کشتی

پست توسط Mardani »

دوستان لطفا به این سوال جواب بدید .در دیواره ای یک کشتی سوراخی به مساحت ۵ سانتی متر مربع و در عمق ۴ متری آن ایجاد شده است .اگر چگالی آب دریا ۱۰۳۰کیلو گرم برمتر مکعب باشه حداقل نیرو برای جلوگیری از ورود آب به کشتی چند نیوتون است ؟؟

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran -Qeytariyeh, Ketabi Street, 8 meters from Saba

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 319

سپاس: 161

جنسیت:

تماس:

Re: نیوتون

پست توسط rohamjpl »

نیرو در جدار کشتی هست.لذا باید اگر شکل مکعب در نظر بگیرم خوب فرمول فشار$ \large P = \rho gx.$ هست خوب نیرو برابر $\large { F _ { t o p } } = { P _ { t o p } } A = \rho g { a ^ 2 } H . $ اما در جداره
برای تعیین نیروی وارد بر جداره‌ها، یک نوار نازک افقی به ضخامتdx و عمق x در نظر می‌گیرم با مساحت $d A = a d x $ لذا فرمول فشار $\large d F = P d A = \rho g a x d x . $ خوب کل نیروی وارده بر یک وجه ان $ \large \begin {align*} { F _ { s i d e } } & = \int \limits _ H ^ { H + a } { d F } = { \rho g a \int \limits _ H ^ { H + a } { x d x } } = { \left . { \frac { { \rho g a { x ^ 2 } } } { 2} } \right | _ H ^ { H + a } } = { \frac { { \rho g a } } { 2 } \left [ { { { \left ( { H + a } \right ) } ^ 2 } – { H ^2 } } \right ] } \\ & = { \frac { { \rho g a } } { 2 } \left ( { \cancel { { H ^ 2 } } + 2 a H + { a ^ 2 } – \cancel { { H ^ 2 } } } \right ) } = { \rho g { a ^ 2 } H + \frac { { \rho g { a ^ 3 } } } { 2 } . } \end {align*}$ هستش لذا در عمق h و A شما مساحت دادید من هر ضلع بدست میاورم.عدد 5 مساحت که هر ضلع میشه 2.23 که به متر تبدیل میکنم.ببینید در واقع شما 0.0005 مترمربع Square Meter دارید هر ضلع 0.0223 متر هست.حالا عدد گذاری کنید میشه 20.6+0.057=20.657N
تصویر
تصویر

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 172

جنسیت:

Re: نیوتون

پست توسط عبدالرضا علي پور »

بعید میدونم طرح این سوال اصلا درست باشه زیرا طبق قانون ارشمیدس وزن شناور و ارتفاع اب هر دو مهمه برای این نیرو به هر حال هر شناوری که تو اب قرار میگیره نیروی برابر جرم خودش هم از طرف اب از همه طرف بهش وارد میشود و در هر عمقی هم اب یک فشاری ایجاد میکند

نمایه کاربر
M_J1364@yahoo.com

نام: م. ج. معروف به گُربه ی زَبّادی

محل اقامت: تهران

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۰/۹/۲۴ - ۱۱:۴۹


پست: 1317

سپاس: 484

جنسیت:

تماس:

Re: نیوتون

پست توسط M_J1364@yahoo.com »

rohamjpl نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۹ - ۱۵:۵۵
اما در جداره
برای تعیین نیروی وارد بر جداره‌ها، یک نوار نازک افقی به ضخامتdx و عمق x در نظر می‌گیرم
مسئله گفته "سوراخ"، نگفته تونلِ کندوان که نیاز به انتگرال گیری داشته باشه. توی همون رابطه ی اولت اگه مقدار گذاری کنین با تقریب خیلی خوبی به جواب می رسیم. یا به عبارتی میشه از عبارت $\rho g a^3/2$ در برابر $\rho g a^2 H$ صرف نظر کرد.
عبدالرضا علي پور نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۹ - ۱۷:۵۵
نیروی برابر جرم خودش هم از طرف اب از همه طرف بهش وارد میشود
اون نیرو برابر با وزن جسم نیست آقای علی پور، بلکه نیروی برابر با وزنِ آبِ هم حجم با حجمِ جسم شناور از همه طرف بهش وارد میشه.

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 172

جنسیت:

Re: نیوتون

پست توسط عبدالرضا علي پور »

M_J1364@yahoo.com نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۹ - ۲۰:۳۷
rohamjpl نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۹ - ۱۵:۵۵
اما در جداره
برای تعیین نیروی وارد بر جداره‌ها، یک نوار نازک افقی به ضخامتdx و عمق x در نظر می‌گیرم
مسئله گفته "سوراخ"، نگفته تونلِ کندوان که نیاز به انتگرال گیری داشته باشه. توی همون رابطه ی اولت اگه مقدار گذاری کنین با تقریب خیلی خوبی به جواب می رسیم. یا به عبارتی میشه از عبارت $\rho g a^3/2$ در برابر $\rho g a^2 H$ صرف نظر کرد.
عبدالرضا علي پور نوشته شده:
پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۹ - ۱۷:۵۵
نیروی برابر جرم خودش هم از طرف اب از همه طرف بهش وارد میشود
اون نیرو برابر با وزن جسم نیست آقای علی پور، بلکه نیروی برابر با وزنِ آبِ هم حجم با حجمِ جسم شناور از همه طرف بهش وارد میشه.
سلام منم دارم همینو میگم اگر یه سوپر تانکر یک میلون بشکه ای با این وزنی که داره یه سوراخ 5 سانتی توش درسته بشه تو عمق 4 متری اب فکر نکنم کسی بتونه با 20 نیوتن جلوشو بگیره

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 172

جنسیت:

جلوگیری از ورود آب به کشتی

پست توسط عبدالرضا علي پور »

ببینید اون قسمتی از شناور که تو اب است برابر حجم خودش نگذاشته اب بیاد تو پس همینقدر هم اب داره مرتبا از اطراف فشار بهش وارد میکنه که جایگزین بشه ولی جداره از این کار ممانعت بعمل میاره اب سیال است و با ایجاد یک سوراخ تمام اب هم وزن با اون حجم میخواد به کشتی از اونجا وارد بشه حالا بستگی داره این سوراخ کجای این حجم باشد زیرش باشه به اندازه همه اون جرم میتونه نیرو وارد بکنه و اب با فشار خیلی زیادی از اون منفذ وارد میشه ولی دبی ورودی به محل سوراخ در بدنه و نیروی وزن اون ابی که سعی داره جایگزین بشه بستگی داره متاسفانه طرح این مسایل به این صورت اصلا برای من گویا نیست اخه 20 نیوتن ؟ اونم ابی که این همه نیرو پشتشه ؟

نمایه کاربر
You-See

نام: U30

محل اقامت: تهران

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۵/۱۹ - ۱۹:۰۵


پست: 1078

سپاس: 789

جنسیت:

تماس:

Re: جلوگیری از ورود آب به کشتی

پست توسط You-See »

به نظر من اندازه تانکر در این مساله مهم نیست.
فرض کنید اصلا دیواره یک استخر سوراخ شده، مساله همون مساله باقی می مونه.
نیرو اگر 20 نیوتن شده، همون هم براش کافیه که نگهش داره، البته در عمل این طور نیست و مثلا با یک تکان اون سوپر تانکر، یهو بیست متر می ره زیر آب میاد بالا، که گند میزنه به راه حل مساله
دوستای گلم حمایت کنید : https://cafebazaar.ir/app/com.nikanmehr.marmarxword/

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 172

جنسیت:

Re: جلوگیری از ورود آب به کشتی

پست توسط عبدالرضا علي پور »

You-See نوشته شده:
جمعه ۱۳۹۹/۸/۳۰ - ۰۱:۳۵
به نظر من اندازه تانکر در این مساله مهم نیست.
فرض کنید اصلا دیواره یک استخر سوراخ شده، مساله همون مساله باقی می مونه.
نیرو اگر 20 نیوتن شده، همون هم براش کافیه که نگهش داره، البته در عمل این طور نیست و مثلا با یک تکان اون سوپر تانکر، یهو بیست متر می ره زیر آب میاد بالا، که گند میزنه به راه حل مساله
سلام من یه عمر تو دریا بودم هم ناخدایی دارم هم سر مهندسی موتورخانه یدک کش بیشتر از 10 تا کشتی هم عملا برای گرفتن سوراخ های بدنه طراحی و شرکت داشتم تو عمق 4 متری از بدنه کشتی اگه یه سوراخ اینجوری ایجاد بشه 20 نیتون میشه 2 کیلوگرم یعنی باید بشه با کف دست جلوش راگرفت شدت ورود اب تو این عمق خیلی زیاده و نیروی تمام وزن کشتی که شناوره داره به اب فشار وارد میکنه و مثل یک جت میزنه داخل با خیلی بیشتر از اینها هم نمیشه جلوش را گرفت

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 172

جنسیت:

Re: جلوگیری از ورود آب به کشتی

پست توسط عبدالرضا علي پور »

تازه تو عمق 4 متری اب ما فقط به ازا هر سانتیمترمربع 4 نیوتن نیرو داریم که تو 5 سانتیمترمربع میشود 20نیوتن ولی این فقط نیروی اب است و نیروی بیشتری هم بر اثر جرمی که سبک سازی شده از کشتی در جداره ها در حال کار است

نمایه کاربر
You-See

نام: U30

محل اقامت: تهران

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۵/۱۹ - ۱۹:۰۵


پست: 1078

سپاس: 789

جنسیت:

تماس:

Re: جلوگیری از ورود آب به کشتی

پست توسط You-See »

سلام.
به تجربه شما احترام می گذارم و به حرف خودم شک می کنم.
دوستان دلیل علمی بیارن ما هم روشن بشیم.
دوستای گلم حمایت کنید : https://cafebazaar.ir/app/com.nikanmehr.marmarxword/

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 172

جنسیت:

Re: جلوگیری از ورود آب به کشتی

پست توسط عبدالرضا علي پور »

You-See نوشته شده:
جمعه ۱۳۹۹/۸/۳۰ - ۱۰:۵۷
سلام.
به تجربه شما احترام می گذارم و به حرف خودم شک می کنم.
دوستان دلیل علمی بیارن ما هم روشن بشیم.
یه استخر بر اساس وزن خودش مایع ازش بیرون نمیزنه فقط فشار و نیرو اب است -- تو بحث شناورها فرق میکنه - عملا یک نیروی برابر همون جرم هم حجم اشغال شده نیز مضافا بر بدنه اعمال میشود حالا هر چه جرم شناور بیشتر باشه و تو عمق باشه این نیرو هم بیشتر میشود -- فرضا یک کشتی سوپر که 500 هزارتن ظرفیت حمل بار داره حد اقل داره چندین برابر این به اب نیرو وارد میکنه حتا در زمانی که خالی است ممکنه 33 مترش بیرون از اب باشه همیشه نیروی خیلی زیادی داره اعمای میشود به اب که بستگی به عمقی داره که کشتی در اب فرو رفته -- درمقابل همیشه اب هم داره نیروی زیادی به این بدنه وارد میکنه که باعث شناوریش میشود خوب
بر هر جسم شناور یا غوطه ور در آب نیرویی به اندازه وزن آبی که فرضاً حجم جسم را پر کند وارد می‌آید. به‌طور مثال اگر حجم جسمی ۱ متر مکعب باشد، از سوی آب نیرویی به اندازه ۱۰۰۰ کیلوگرم-نیرو بر جسم به سوی بالا وارد می‌شود. این قانون برای تقریباً همه مایعات صادق است. معمولاً رابطه این قانون به صورت F=(rho)x(g)xV بیان می‌شود.

rho برای چگالی مایعات (تقریباً ۱۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب برای آب)
g ضریب جاذبه (بر روی زمین، تقریباً۱۰ (دقیقتر ۹٫۸۱) متر بر مجذور ثانیه)
V حجم جسم، مترمکعب
خوب همونطور که در فرمول هم مشخصه یکی از مولفه های مهم نیروی اعمالی به جسم حجم اون جسم شناوردر اب است حالا یک قایق حجم کمتری داره و یک سوپر تانکر حجم بیشتری داره ما نمیتونیم از 500هزار تن وزنی که یه سوپر تانکر داره از طرف اب بهش وارد میشه صرف نظر کنیم خیلی زیاده این نیرو

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 172

جنسیت:

Re: جلوگیری از ورود آب به کشتی

پست توسط عبدالرضا علي پور »

خوب این جور سوالا که چند وقتیه داره تو هوپا مطرح میشه من که نگاه کردم بیشتر سوالات درسیه -- و تو خیلیهاشون اشکالاتی هم هست -- یا مثلا سوال انحرافی 4 جوابی و تستی را اومدن در اینجا مطرح کردند -- این سوال هم پیگیری کردم ظاهرا تستی نیست ولی صورت طرح این سوال اشکال داره و حجم شناور تو طرح سوال نیست smile072

cnt

نام: ارش سی ان تی

عضویت : شنبه ۱۳۹۸/۱۰/۱۴ - ۲۰:۱۶


پست: 40

سپاس: 19

Re: جلوگیری از ورود آب به کشتی

پست توسط cnt »

من متوجه تاثیر فاکتور وزن و حجم این کشتی در جواب سوال ایجاد کننده تاپیک نمیشم.لطفا بیشتر توضیح بدید.
یعنی شما میفرمایید اگه در بدنه یه قایق سبک سوراخی به اندازه یه سکه و 5 سانتیمتر پایین تر از سطح اب ایجاد شده باشد اب کمتری وارد قایق میشه .
ولی اگه در بدنه یه سوپر تانکر سوراخی به اندازه یه سکه و 5 سانتیمتر پایین تر از سطح اب ایجاد شده باشد اب با فشاری خیلی بیشتر وارد سوپر تانکر میشه؟

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 172

جنسیت:

Re: جلوگیری از ورود آب به کشتی

پست توسط عبدالرضا علي پور »

cnt نوشته شده:
جمعه ۱۳۹۹/۸/۳۰ - ۱۴:۴۰
من متوجه تاثیر فاکتور وزن و حجم این کشتی در جواب سوال ایجاد کننده تاپیک نمیشم.لطفا بیشتر توضیح بدید.
یعنی شما میفرمایید اگه در بدنه یه قایق سبک سوراخی به اندازه یه سکه و 5 سانتیمتر پایین تر از سطح اب ایجاد شده باشد اب کمتری وارد قایق میشه .
ولی اگه در بدنه یه سوپر تانکر سوراخی به اندازه یه سکه و 5 سانتیمتر پایین تر از سطح اب ایجاد شده باشد اب با فشاری خیلی بیشتر وارد سوپر تانکر میشه؟
بله من این رو میگم --- نیرویی که آب میخواد به سطح سوراخ رو بدنه ایجاد کنه تحت تاثیر وزن آبیه که میتونه شناوری جسم رو پر کنه -- این وزن بعنوان یک نیروی مخالف همیشه داره به هر سانتی متر مربع از بدنه جسم شناور اعمال میشود --- تو قایق به دلیل اینکه وزن آبخور قایق کمتره نیروی وارده به هر سانتی مربع بدنه قایق نیز کمتر میشود --- تو سوپر تانکر بدلیل اینکه وزن حجم آبخور خیلی زیاده این نیرو دایما داره به هر سانتی متر مربع از بدنه اعمال میشود و مسلما وقتی تو محاسبه میبرید باید بیشتر هم باشه

این فقط یکی از نیروهاست و در هر عمقی از آب یک نیرویی هم حاصل از فشار بر اجزای بدنه جسم وارد میشود که اینم بستگی به عمق آب داره پس یک جسم شناور همیشه با دو نیرو سرو کارداره یکی نیروی اتمسفریک آب هست که خود آب در هر عمقی به بدنه اجسام وارد میکنه و یکی هم نیروی وزن شناوری است که این نیرو معادل وزن ابیست که در حجم شناوری میتونه جای بگیره

cnt

نام: ارش سی ان تی

عضویت : شنبه ۱۳۹۸/۱۰/۱۴ - ۲۰:۱۶


پست: 40

سپاس: 19

Re: جلوگیری از ورود آب به کشتی

پست توسط cnt »

باز هم نمیتونم اینو متوجه بشم . اینجا فشار ابی که وارد قایق یا سوپر تانکر میشه مهم هست یا حجم اب ؟

ارسال پست