Пенопластовый брусок с гирями
3/10На поверхности воды плавает брусок из пенопласта в форме прямоугольного параллелепипеда. Когда на поверхность бруска поставили три одинаковые гири, он погрузился в воду на половину своего объёма. А когда на поверхность бруска поставили 7 точно таких же гирь, то его верхняя грань оказалась на одном уровне с поверхностью воды. Найти отношение плотности пенопласта к плотности воды.

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗапишите условие плавания бруска с тремя гирями и с семью гирями и исключите массу бруска и массу гирь.
Ответ\(\dfrac{\rho}{\rho_0} = \dfrac{1}{8} = 0{,}125\).
РешениеПусть масса бруска \(M\), объём бруска — \(V\), масса одной гирьки — \(m\). Тогда условие равновесия бруска с тремя гирьками и с семью гирьками даёт \[Mg + 3mg = \rho_0 g\,\frac{V}{2} , \qquad Mg + 7mg = \rho_0 g V ,\] где \(\rho_0\) — плотность воды. Умножая первое уравнение на 7, второе — на 3 и вычитая второе уравнение из первого, получим \[4M = \frac{1}{2}\,\rho_0 V .\] А поскольку \(M = \rho V\), где \(\rho\) — плотность пенопласта, отсюда получаем \[\frac{\rho}{\rho_0} = \frac{1}{8} = 0{,}125 .\]
Похожие задачи
- 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.
- Сила тяжести плавающего тела Ведомственная 2016/17, 10 кл.
- Банка в воде «Шаг в будущее» 2018/19, 10 кл.
- Ведро с водой и плавающий шар Курчатов 2019/20, 7 кл.