Задачи › Плавание тел, устойчивость плавания

Горящая свеча с шариком

  1. Горящая свеча с шариком

    МОШ 2010/11, 8 кл.
    5/10

    Парафиновая свеча имеет цилиндрическую форму с площадью поперечного сечения \(S = 1\) см\(^2\). Длина свечи \(L = 20\) см. Если такая свеча горит на подсвечнике, то время её горения \(T = 3\) часа. На одном конце такой свечи подожгли фитиль, а к другому её концу прилепили стальной шарик диаметром \(D = 7\) мм. Свечу опустили в воду, и она, горя, некоторое время плавала в вертикальном положении, не касаясь дна сосуда. Сколько часов она горела? Плотность парафина \(\rho_\text{п} = 0{,}9\) г/см\(^3\), плотность стали \(\rho_\text{с} = 7{,}8\) г/см\(^3\), плотность воды \(\rho_\text{в} = 1{,}0\) г/см\(^3\). Объем шара радиусом \(R\) равен \(\frac{4}{3}\pi R^3\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Свеча тонет, когда её средняя плотность вместе с шариком становится равной плотности воды. Найдите оставшуюся длину свечи в этот момент, затем сгоревшую длину и скорость горения.

    Ответ

    \(t = T\left(1 - \dfrac{\pi D^3}{6SL}\cdot\dfrac{\rho_\text{с}-\rho_\text{в}}{\rho_\text{в}-\rho_\text{п}}\right) \approx 1{,}17\) часа.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи