Два бруска плавают
2/10Брусок в форме прямоугольного параллелепипеда плавает в воде. Когда на него поставили ещё один точно такой же брусок, над поверхностью воды оказался точно такой же объём, как и объём погружённой в воду части одного бруска (на рисунке эти объёмы закрашены). Найти плотность материала брусков, если плотность воды \(\rho_0\).

▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(\rho = \dfrac{2}{3}\,\rho_0\).
РешениеПусть масса и объём одного бруска равны \(m\) и \(V\), а объём его погружённой части равен \(V_1\). Условие плавания одного бруска по закону Архимеда: \[mg = \rho_0 g V_1.\] Два бруска имеют массу \(2m\). Над водой оказывается объём \(V_1\), поэтому погружённый объём двух брусков равен \(2V - V_1\), и условие плавания: \[2mg = \rho_0 g\,(2V - V_1).\] Деля второе уравнение на первое, получаем \(2 = \dfrac{2V - V_1}{V_1}\), откуда \(V_1 = \dfrac{2}{3}V\). Тогда плотность материала \[\rho = \frac{m}{V} = \rho_0\,\frac{V_1}{V} = \frac{2}{3}\,\rho_0.\]
Похожие задачи
- Айсберг МОШ 2010/11, 9 кл.
- Деревянный куб в керосине МОШ 2010/11, 10 кл.
- Плот переходит из реки в море Курчатов 2012/13, 7-9 кл.
- Шайба на границе воды и бензина МОШ 2010/11, 8 кл.
- Корабль переходит из моря в реку МОШ 2010/11, 10 кл.
- Пробка в воде и в масле МОШ 2016/17, 8 кл.