Задачи › Интегрирование в физике

Глубина снежного покрова

  1. Глубина снежного покрова

    Санкт-Петербургская 2017/18, 7 кл.
    5/10

    Вблизи химзавода в городе Черноснежинске прошел двухдневный снегопад. За первый день на некоторой ровной площадке выпало 20 см снега. За второй день выпало еще 25 кг снега на каждый квадратный метр этой площадки. Найдите глубину снежного покрова в конце второго дня. Считайте, что в покрове любой глубины плотность снега у поверхности нулевая и равномерно увеличивается на 10 кг/м\(^3\) за 1 см.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Масса снега на квадратном метре равна площади под графиком плотности от глубины. Постройте график плотности по глубине и найдите высоту покрова, при которой эта площадь равна полной массе.

    Ответ

    \(30\) см.

    Решение

    Плотность у поверхности нулевая и линейно растёт с глубиной, поэтому график плотности — прямая, а масса снега на квадратном метре равна площади под графиком. Перейдя к метрам, получаем \(\rho = 1000\,x\) кг/м\(^3\), где \(x\) — глубина в метрах. Если глубина покрова \(x\), то его масса на квадратный метр \[\int_0^{x} 1000\,x'\,dx' = 500\,x^2 \ \text{кг/м}^2.\] За первый день выпало \(20\) кг, за второй — ещё \(25\) кг, итого \(45\) кг на квадратный метр. Тогда \[45 = 500\,x^2 \quad\Rightarrow\quad x = 0{,}3\ \text{м} = 30\ \text{см}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи