Статуэтка из золота и серебра
5/10Рост отличника Васи \(1\) м \(60\) см, его масса \(55\) кг. За особые успехи в олимпиаде по физике директор школы решил изготовить статуэтку высотой \(20\) см, которая будет являться точной копией Васи. Первоначально статуэтку планировали сделать из золота, но так как золота оказалось недостаточное количество, решили добавить серебро. Какую часть (в процентах) общей массы статуэтки составило серебро, если масса фигурки оказалась равной \(1400\) г? Так как человек на \(80\,\%\) состоит из воды, то можно считать плотность Васи примерно равной плотности воды. Плотность золота \(19{,}3\text{ г/см}^3\), плотность серебра \(10{,}5\text{ г/см}^3\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаВо сколько раз статуэтка меньше Васи по высоте? Во сколько раз меньше её объём? Какой была бы масса статуэтки, если бы она была полностью золотой?
ОтветСеребро составляет около \(57\,\%\) массы статуэтки.
РешениеВысота статуэтки в \(k = \dfrac{160\text{ см}}{20\text{ см}} = 8\) раз меньше роста Васи, значит, её объём в \(k^3 = 512\) раз меньше объёма Васи. Объём Васи найдём по его массе и плотности воды: \[V_{\text{В}} = \frac{55\text{ кг}}{1000\ \text{кг/м}^3} = 0{,}055\text{ м}^3 = 55\text{ дм}^3 .\] Тогда объём статуэтки \[V = \frac{V_{\text{В}}}{512} \approx 0{,}107\text{ дм}^3 \approx 107\text{ см}^3 .\] Если бы статуэтка была полностью золотой, её масса была бы \[M = 19{,}3\ \frac{\text{г}}{\text{см}^3}\cdot 107\text{ см}^3 \approx 2065\text{ г},\] что больше фактической массы \(m = 1400\) г, так как серебро легче золота: при замене золота на серебро одного и того же объёма масса уменьшается на \((19{,}3 - 10{,}5)\ \text{г/см}^3\) в расчёте на \(1\text{ см}^3\). Значит, объём серебра в статуэтке \[V_{\text{с}} = \frac{2065\text{ г} - 1400\text{ г}}{8{,}8\ \text{г/см}^3} \approx 76\text{ см}^3 ,\] а его масса \[m_{\text{с}} = 10{,}5\ \frac{\text{г}}{\text{см}^3}\cdot 76\text{ см}^3 \approx 798\text{ г}.\] Доля серебра: \(798\text{ г}/1400\text{ г} \approx 57\,\%\).
Похожие задачи
- Шулер с кубиком-обманкой Курчатов 2013/14, 7 кл.
- Шулер с кубиком-обманкой Курчатов 2013/14, 8 кл.
- Серебряный кубик с алюминием внутри МОШ 2014/15, 7 кл.
- Серебряный кубик с алюминием внутри МОШ 2014/15, 8 кл.
- Треугольник из шести металлических частей МОШ 2015/16, 9 кл.
- Треугольник из шести металлических частей МОШ 2015/16, 10 кл.