Для того чтобы определить максимальную глубину, на которую может погрузиться батискаф, нужно использовать закон гидростатического давления. Гидростатическое давление ( P ) на глубине ( h ) в жидкостях вычисляется по формуле:
[ P = \rho g h ]
где:
- ( P ) — гидростатическое давление,
- ( \rho ) — плотность жидкости,
- ( g ) — ускорение свободного падения,
- ( h ) — глубина.
Нам дано:
- Плотность морской воды ( \rho = 1030 \ \text{кг/м}^3 ),
- Ускорение свободного падения ( g \approx 10 \ \text{м/с}^2 ),
- Максимальное давление, которое может выдержать стекло иллюминатора ( P = 52.53 \ \text{МПа} ).
Сначала переведем давление в паскали (Па), так как ( 1 \ \text{МПа} = 10^6 \ \text{Па} ):
[ P = 52.53 \ \text{МПа} = 52.53 \times 10^6 \ \text{Па} ]
Теперь подставим известные значения в формулу для расчета глубины:
[ 52.53 \times 10^6 \ \text{Па} = 1030 \ \text{кг/м}^3 \times 10 \ \text{м/с}^2 \times h ]
Решим уравнение относительно ( h ):
[ h = \frac{52.53 \times 10^6 \ \text{Па}}{1030 \ \text{кг/м}^3 \times 10 \ \text{м/с}^2} ]
[ h = \frac{52.53 \times 10^6}{10300} \ \text{м} ]
[ h = 5090 \ \text{м} ]
Теперь переведем глубину в километры:
[ h = 5090 \ \text{м} = 5.09 \ \text{км} ]
Таким образом, батискаф может погружаться на глубину до 5.1 километров (округлено до десятых).