Задачи › Сила Архимеда

Алюминиевая проволока на пробке

  1. Алюминиевая проволока на пробке

    МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
    3/10

    На пробку массой \(m_{\text{пр}}\) намотана проволока из алюминия. Плотность пробки равна \(\rho_{\text{пр}} = 0{,}5\cdot10^3\) кг/м\(^3\), алюминия \(\rho_{\text{ал}} = 2{,}7\cdot10^3\) кг/м\(^3\), воды \(\rho_{\text{в}} = 1\cdot10^3\) кг/м\(^3\).

    Определите, какую минимальную массу \(m_{\text{ал}}\) проволоки надо намотать на пробку, чтобы пробка вместе с проволокой полностью погрузилась в воду.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(m_{\text{ал}} = \dfrac{\rho_{\text{ал}}(\rho_{\text{в}} - \rho_{\text{пр}})}{(\rho_{\text{ал}} - \rho_{\text{в}})\rho_{\text{пр}}}\,m_{\text{пр}} \approx 1{,}6\,m_{\text{пр}}\).

    Решение

    Условием полного погружения тела является \[M \geqslant \rho_{\text{в}}V,\] где \(M\) — масса тела, \(V\) — его объём. В нашем случае получим \[M = m_{\text{пр}} + m_{\text{ал}},\qquad V = m_{\text{пр}}/\rho_{\text{пр}} + m_{\text{ал}}/\rho_{\text{ал}}.\] Отсюда следует, что минимальная масса проволоки равна \[m_{\text{ал}} = \frac{\rho_{\text{ал}}(\rho_{\text{в}} - \rho_{\text{пр}})}{(\rho_{\text{ал}} - \rho_{\text{в}})\rho_{\text{пр}}}\,m_{\text{пр}} \approx 1{,}6\,m_{\text{пр}}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи