Алюминиевая проволока на пробке
3/10На 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\(m_{\text{ал}} = \dfrac{\rho_{\text{ал}}(\rho_{\text{в}} - \rho_{\text{пр}})}{(\rho_{\text{ал}} - \rho_{\text{в}})\rho_{\text{пр}}}\,m_{\text{пр}} \approx 1{,}6\,m_{\text{пр}}\).
РешениеУсловием 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 \[m_{\text{ал}} = \frac{\rho_{\text{ал}}(\rho_{\text{в}} - \rho_{\text{пр}})}{(\rho_{\text{ал}} - \rho_{\text{в}})\rho_{\text{пр}}}\,m_{\text{пр}} \approx 1{,}6\,m_{\text{пр}}.\]
Похожие задачи
- Шарики в воде (A5) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Стопка брусков (A5) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Шарики в воде (A5) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Силы Архимеда (A5) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Измерение объёма тела (A24) ЕГЭ 2010, 11 кл.
- Аэростат на привязи МОШ 2010/11, 9 кл.