2017C.5

Rozumiem, że chodzi o podpunkt pierwszy, ponieważ tam pada pytanie o siłę wyporu. Na wstępie chciałbym zaznaczyć, że powinno zostać tu może nieco bardziej doprecyzowane, że rozpatrujemy sytuację gdy keson jest już w całości w wodzie, bo oczywiście jeśli na początku znajduje się on częściowo nad wodą, to wraz z jego opuszczaniem siłą wyporu zaczyna rosnąć. Ale jeśli jest on już całkowicie zanurzony, to okazuje się, że siła wyporu wraz z opuszczaniem go na dno maleje. Jeśli chodzi o wpływ ciśnienia w kesonie to faktycznie on istnieje, ja natomiast podszedłbym do tego od innej strony (co w mojej opinii jest bardziej naturalnym podejściem) i spojrzał na to od czego zależy siła wyporu.  Możemy ją oczywiście zapisać w następujący sposób: $$ F_{wyporu} = \rho \cdot g \cdot V_{zan} $$ gdzie Vzan to objętość zanurzonej części kesonu. Jako tę objętość przyjąć należy objętość samego kesonu wraz z zawartym w jego wnętrzu powietrzem. Widzimy, że im większe Vzan, tym większa wartość sił wyporu. Wiemy również, że gdy keson nie będzie jeszcze głęboko zanurzony, to poziom wody we wnętrzu kesonu nie będzie zbyt duży, więc objętość Vzan będzie duża (powietrze we wnętrzu kesonu będzie zajmowało jeszcze dużą objętość). Natomiast wraz z zanurzaniem kesonu do jego wnętrza dostaje się coraz więcej wody - objętość powietrza w kesonie maleje, maleje zatem wartość Vzan - stąd widzimy, że siłą wyporu maleje, stąd też poprawna odpowiedź to C - 1.

czyli jeśli dobrze rozumiem Vzan jest takie jak w każdym innym przypadku aż do całkowitego zanurzenia a potem czym głębiej znajduje się keson to tym więcej wody znajduje się w środku, a więc i mniejsza siła wyporu? Dlaczego poziom wody powoduje zmniejszenie siły wyporu oraz czy jest to możliwe aby na pewnej głębokości woda całkowicie zajęła keson? Jeśli tak to wtedy siła wyporu będzie równa 0?. Czy można to rozumieć w taki sposób, że czym większa część danego przedmiotu stanowi  powietrze to tym większa jest jego siła wyporu?

Tak, im głębiej jest keson, tym więcej wody w środku, a co za tym idzie tym mniejsza siła wyporu. A im większy ów poziom wody tym mniejsza siła wyporu dlatego, że im większy poziom wody, tym mniejsza objętość powietrza w kesonie i wtedy tym mniejsze jest Vzan.

Co do kolejnego pytania o całkowite wypełnienie kesonu wodą - jeśli przyjmiemy, że powietrze nie opuszcza kesonu (a tak tu zakładamy w tym zadaniu), to raczej nie można powiedzieć, że ostatecznie woda mogłaby zająć całą objętość kesonu, bo jakieś powietrze w środku musi być i musi ono zajmować jakąś chociażby bardzo małą objętość. Siłą wyporu nie spada wówczas do zera, bo swoją objętość ma również sam keson (jego ściany i "sufit), więc ta siłą zerowa nigdy nie będzie.

Co do ostatniego pytania - tutaj faktycznie tak jest, natomiast ująłbym to nieco ogólniej: im większa objętość danego ciała (jego zanurzona część), tym większa siła wyporu (to wynika zresztą wprost ze wzoru na siłę wyporu). A tę objętość może stanowić tak naprawdę cokolwiek, tu akurat było to powietrze.

okej dziękuję teraz wszystko jasne :)