Для решения этой задачи мы можем использовать принцип Архимеда. Погруженная часть кубика льда будет равна объему воды, которую он вытесняет.
Найдем массу льда:
�
льда
=
�
льда
⋅
�
льда
,
mльда=Vльда⋅ρльда,
где
�
льда
Vльда - объем льда,
�
льда
ρльда - плотность льда.
�
льда
=
125
см
3
=
0.000125
м
3
Vльда=125см3=0.000125м3 (переводим в кубические метры),
�
льда
=
900
кг/м
3
.
ρльда=900кг/м3.
�
льда
=
0.000125
м
3
⋅
900
кг/м
3
=
0.1125
кг
.
mльда=0.000125м3⋅900кг/м3=0.1125кг.
Найдем массу соленой воды:
�
соленой воды
=
�
соленой воды
⋅
�
соленой воды
,
mсоленой воды=Vсоленой воды⋅ρсоленой воды,
где
�
соленой воды
Vсоленой воды - объем соленой воды,
�
соленой воды
ρсоленой воды - плотность соленой воды.
�
соленой воды
=
�
льда
+
�
воды
,
Vсоленой воды=Vльда+Vводы,
где
�
воды
Vводы - объем воды, которую вытесняет лед в соленой воде.
Так как соленость Красного моря 10%, то
�
воды
=
0.1
⋅
�
соленой воды
.
Vводы=0.1⋅Vсоленой воды.
Теперь у нас есть уравнение:
�
соленой воды
=
�
льда
+
0.1
⋅
�
соленой воды
.
Vсоленой воды=Vльда+0.1⋅Vсоленой воды.
Решим это уравнение относительно
�
соленой воды
Vсоленой воды:
0.9
⋅
�
соленой воды
=
�
льда
,
0.9⋅Vсоленой воды=Vльда,
�
соленой воды
=
�
льда
0.9
.
Vсоленой воды=0.9Vльда.
Теперь мы можем выразить массу соленой воды:
�
соленой воды
=
�
льда
0.9
⋅
�
соленой воды
.
mсоленой воды=0.9Vльда⋅ρсоленой воды.
Вставим известные значения:
�
соленой воды
=
0.000125
м
3
0.9
⋅
2180
кг/м
3
=
0.000153125
кг
.
mсоленой воды=0.90.000125м3⋅2180кг/м3=0.000153125кг.
Теперь применим принцип Архимеда:
�
соленой воды
=
�
воды
⋅
�
погруженной части
.
mсоленой воды=ρводы⋅Vпогруженной части.
Решим относительно
�
погруженной части
Vпогруженной части:
�
погруженной части
=
�
соленой воды
�
воды
.
Vпогруженной части=ρводыmсоленой воды.
Вставим известные значения:
�
погруженной части
=
0.000153125
кг
1000
кг/м
3
=
0.000153125
м
3
.
Vпогруженной части=1000кг/м30.000153125кг=0.000153125м3.
Переведем в кубические сантиметры (умножим на
1
0
6
106):
0.000153125
м
3
⋅
(
1
0
6
см
3
/
м
3
)
=
153.125
см
3
.
0.000153125м3⋅(106см3/м3)=153.125см3.
Ответ: объем погруженной части кубика льда в соленой воде Красного моря равен 153 см³ (округлено до ближайшего целого числа).