Задачи › Средняя плотность, сплавы и смеси

Пирамида из кубиков под дождём

  1. Пирамида из кубиков под дождём

    Курчатов 2019/20, 7 кл.
    3/10

    Петя соорудил небольшую ступенчатую пирамиду из кубиков из разного материала. Нижний слой он сделал из 9 деревянных кубиков, средний из 4 кубиков латуни, а сверху положил 1 медный кубик. Петя закрепил кубики, взвесил получившуюся фигуру и рассчитал её среднюю плотность. Младший брат Пети играл с пирамидой на улице и намочил её под дождём. Когда Петя увидел, что деревянные кубики намокли, он решил проверить, изменилась ли средняя плотность фигуры. Проделав необходимые измерения и вычисления, Петя выяснил, что средняя плотность возросла на \(2\%\). На сколько процентов увеличилась плотность влажного дерева по сравнению с сухой? Ответ округлите до десятых. Плотность латуни \(8{,}73\) г/см\(^3\), плотность меди \(8{,}96\) г/см\(^3\), плотность сухого дерева \(0{,}51\) г/см\(^3\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Объём фигуры не меняется, поэтому рост средней плотности на \(2\%\) означает рост массы фигуры на \(2\%\). Запишите массы всех кубиков до и после намокания.

    Ответ

    На \(21{,}1\%\).

    Решение

    Пусть \(V\) — объём одного кубика, тогда объём всей пирамиды \(14V\). Средняя плотность меняется только из-за деревянных кубиков, поэтому изменение средней плотности на \(2\%\) означает изменение общей массы на \(2\%\): \[1{,}02\left(9V\rho_\text{сух} + 4V\rho_\text{лат} + V\rho_\text{мед}\right) = 9V\rho_\text{вл} + 4V\rho_\text{лат} + V\rho_\text{мед}.\] Отсюда \(\rho_\text{вл} = \dfrac{1{,}02\,(9\rho_\text{сух} + 4\rho_\text{лат} + \rho_\text{мед}) - 4\rho_\text{лат} - \rho_\text{мед}}{9} \approx 0{,}618\) г/см\(^3\). Тогда \(\dfrac{\rho_\text{вл}}{\rho_\text{сух}} \approx 1{,}211\), то есть плотность влажного дерева больше плотности сухого на \(21{,}1\%\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи