Задачи › Средняя плотность, сплавы и смеси

Метеорит с золотом

  1. Метеорит с золотом

    «Шаг в будущее» 2021/22, 8 кл.
    3/10

    В Карибском море пираты захватили катер, перевозивший черный метеорит с вкраплениями золота. Плотность черного метеоритного вещества оказалась \(5000\,\text{кг/м}^3\). Масса всего метеорита \(2\,\text{кг}\), а его средняя плотность \(6000\,\text{кг/м}^3\). На черном рынке пиратам за черный метеорит сходу предложили \(6000\,\text{\$}\), и пираты согласились на сделку. Во сколько раз (и в какую сторону) эта сумма отличается от реальной стоимости золота, содержащегося в этом метеорите? В те времена тройская унция золота стоила \(1700\,\text{\$}\), а одна тройская унция равна \(31{,}1\,\text{г}\). Плотность золота \(19{,}3\,\text{г/см}^3\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Средняя плотность равна массе, делённой на суммарный объём черного вещества и золота. Выразите массу золота через известные плотности.

    Ответ

    В \(4\) раза в пользу черного рынка: реальная стоимость золота \(\approx 24\,599\,\text{\$}\), а предложено \(6000\,\text{\$}\).

    Решение

    Средняя плотность \(\rho_{\text{ср}} = \dfrac{m}{V_{\text{ч}} + V_{\text{з}}}\), где \(V_{\text{ч}} = \dfrac{m - m_{\text{з}}}{\rho_{\text{ч}}}\) — объём черного вещества, \(V_{\text{з}} = \dfrac{m_{\text{з}}}{\rho_{\text{з}}}\) — объём золота. Отсюда \[m_{\text{з}} = \frac{\rho_{\text{з}}\, m\,(\rho_{\text{ср}} - \rho_{\text{ч}})}{\rho_{\text{ср}}\,(\rho_{\text{з}} - \rho_{\text{ч}})} = 0{,}45\ \text{кг}.\] Это \(450\,\text{г} / 31{,}1\,\text{г} \approx 14{,}47\) тройских унций, поэтому реальная стоимость золота \[C = 1700\cdot 14{,}47 \approx 24\,599\ \text{\$}, \qquad \frac{C}{6000} \approx 4.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи