Задачи › Плавание тел, устойчивость плавания

Брусок с полостью

  1. Брусок с полостью

    СПбГУ 2021/22, 9 кл.
    4/10

    Брусок в форме параллелепипеда высотой \(20{,}5\) см и с площадью основания \(132\) см\(^2\), сделанный из дерева плотностью \(650\) кг/м\(^3\), плавает на поверхности жидкости плотностью \(1025\) кг/м\(^3\) так, как показано на рисунке. Внутри бруска находится небольшая полость. Найдите объём полости, если известно, что брусок погружён в жидкость на глубину \(11\) см. Ответ приведите в см\(^3\), округлив до ближайшего целого числа.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Условие плавания: вес бруска равен силе Архимеда. Полость уменьшает массу бруска, но не меняет его внешний объём.

    Ответ

    \(416\) см\(^3\).

    Решение

    Условие равновесия бруска: \(mg=F_{\text{арх}}\). Масса бруска равна плотности дерева, умноженной на объём дерева \((HS-V)\), а масса вытесненной жидкости равна плотности жидкости, умноженной на погружённый объём \(hS\): \(\rho_{\text{т}}(HS-V)g=\rho_{\text{ж}}hSg\). Отсюда \(V=\left(H-\dfrac{\rho_{\text{ж}}}{\rho_{\text{т}}}h\right)S\), и \(V=416\) см\(^3\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи