Processing math: 100%
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


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 Fa - архимедова сила сила, P - вес тела, то

1) тело тонет, если |Fa|<|P|;

2) тело плывёт , если |Fa|=|P|;

3) тело всплывает , если |Fa|>|P|.

Применим эти условия к задаче: 

                               P=Pmedved+Pldina;P=Ft=gmmedved=10 Nkg700 kg=7000 N;Pldina=ρldina(hS)g=9007010h(N)=63000h(N);Fa=gρH2OVldina

Так как тело плывёт, то имеет место равенство

                        Fa=P;

откуда

                  75600h=63000h+6300;h=630012600;h=0,5 m.

Ответ: 0,5 м.


ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ:
Loading...