Горящая свеча с шариком
5/10Парафиновая 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
ПодсказкаСвеча 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.
Похожие задачи
- «Летучий голландец» из фольги МОШ 2010/11, 7 кл.
- Плавающий корабль в тяжёлом газе (молярная масса) МОШ 2010/11, 10 кл.
- Связанные шарики в воде МОШ 2011/12, 9 кл.
- Пробка в стакане МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Шайба в сосуде с водой и маслом МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Шайба: масса и плотность масла МОШ 2013/14, 7-11 кл.