• Во льдах Антарктики в центре небольшой плоской льдины площадью 70 м2 стоит белый медведь массой 700 кг. при этом надводная часть льдины выступает над поверхностью воды на высоту h=10 см. На какой глубине под водой находится нижняя поверхность льдины? Плотность воды-1080 кг/м3 льда-900 кг/м3

Ответы 2

  • По закону Архимеда вес плавающего тела равен весу вытесненной им жидкости.

    x - глубина погружения льдины

    Подводная часть льдины имеет объем V1= 70х м³

    Надводная часть льдины имеет объем V2 = 70*0,1=7м³, V=(70x+7)м³

    Масса льдины с медведем M = p2*V+700 = [900(70x+7)+700] кг

    Масса вытесненной воды m = p1*V1 = 1080*70x= 75600x кг

    Из уравнения M=m находим глубину погружения

    [900(70x+7)+700] = 75600x

    63000x + 6300 = 75600x

    12600x = 6300

    x = 0,5 м

    глубина погружения льдины 50 см

     

     

  • Следует использовать условия плавания тел: если F_a - архимедова сила сила, P - вес тела, то

    1) тело тонет, если |F_a|<|P|;

    2) тело плывёт, если |F_a|=|P|;

    3) тело всплывает, если |F_a|>|P|.

    Применим эти условия к задаче: 

                                   P=P_{medved}+P_{ldina};\\ P=F_t=gm_{medved}=10\ \frac{N}{kg} \cdot 700\ kg = 7000\ N;\\ P_{ldina} = ho_{ldina}\cdot(h\cdot S)\cdot g= 900\cdot 70\cdot 10\cdot h(N)=63000h(N);\\ F_a= g\cdot ho_{H_2O}\cdot V_{ldina}

    Так как тело плывёт, то имеет место равенство

                            F_a = P;

    откуда

                      75600h=63000h + 6300;\\ h=\frac{6300}{12600};\\ h= 0{,}5 \ m.

    Ответ: 0{,}5 м.

     

  • Добавить свой ответ

Войти через Google

или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years