Плот из брёвен
Человек плывёт на плоте из одинаковых брёвен, погружённых на \(80\%\) своего объёма. Одно бревно отсоединилось от плота и, чтобы его не потерять, человек положил это бревно сверху на плот. После этого остальные брёвна погрузились уже на \(88\%\) своего объёма. Сколько всего было брёвен?
▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
ПодсказкаЗапишите условие плавания плота с человеком до и после того, как бревно перенесли наверх, и приравняйте силы Архимеда, отличающиеся числом погружённых брёвен.
▶ОтветСкрыть: ответ
Ответ\(N=11\).
▶РешениеСкрыть: решение
РешениеПусть \(N\) — искомое количество брёвен, \(M\) — масса человека, \(m\) — масса одного бревна, \(V_{\text{б}}\) — полный объём одного бревна, \(\rho_{\text{б}}\) — плотность бревна, \(\rho_{\text{ж}}\) — плотность жидкости, \(\alpha_1=0{,}8\) и \(\alpha_2=0{,}88\) — доли объёма брёвен, погружённых в жидкость до и после отсоединения одного бревна.
Условие равновесия плота с человеком в начальной ситуации: \[Mg+Nmg=\alpha_1\rho_{\text{ж}}NV_{\text{б}}g.\] После отсоединения одного бревна и помещения его сверху на плот: \[Mg+Nmg=\alpha_2\rho_{\text{ж}}(N-1)V_{\text{б}}g.\] Отсюда \(\alpha_1\rho_{\text{ж}}NV_{\text{б}}=\alpha_2\rho_{\text{ж}}(N-1)V_{\text{б}}\), то есть \[N=\dfrac{\alpha_2}{\alpha_2-\alpha_1}=\dfrac{0{,}88}{0{,}08}=11.\]
Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.
Похожие задачи
- Дробинка во льду Всесоюзная 1970/71, заключительный этап, 9 кл.
- Разминка Белорусская 2005/06, заключительный этап, 9 кл.
- Пустая бутылка: сколько воды долить, чтобы утонула Физтех 2008/09, заключительный этап, 11 кл.
- Крышка на смеси воды и льда МОШ 2010/11, заключительный этап, 9 кл.
- Плавающий корабль в тяжёлом газе (молярная масса) МОШ 2010/11, заключительный этап, 10 кл.
- В прачечной ВсОШ 2010/11, региональный этап, 9 кл.