Задачи › Сила Архимеда

Лёд в воде под маслом

  1. Лёд в воде под маслом

    МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
    4/10

    В сосуде с водой, поверх которой налит слой более лёгкого масла, плавает кусок льда.

    Как изменится уровень границы раздела воды и масла, если лёд растает? Как при этом изменится общий уровень жидкости в сосуде?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    Уровень границы раздела воды и масла повысится, общий уровень жидкости в сосуде понизится.

    Решение

    Известно, что при таянии льда, плавающего в сосуде с водой, уровень воды не меняется. В нашем случае будем считать уровень воды в начальный момент (отсчитываемый от дна сосуда) равным \(h_0\), уровень поверхности масла \(h\) (рис. 195). Если бы в сосуде находилась только вода, то её уровень \(h_1\) при условии неизменного положения куска льда относительно сосуда подчинялся бы условиям \[h_0 < h_1 < h.\] При таянии вода, образующаяся из льда, имеет объём, равный объёму заштрихованной области на рисунке. Поскольку часть этого объёма выходит за пределы поверхности воды (\(h_1 > h_0\)), то при таянии льда уровень воды повышается. С другой стороны, поскольку \(h_1 < h\), масло заполняет образующуюся «лунку», т. е. общий уровень жидкости в сосуде понижается.

    Рисунок

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи