Задачи › Плавание тел, устойчивость плавания

Плот из брёвен

  1. Плот из брёвен

    Всесибирская 2022/23, отборочный этап, 8 кл. · №25328

    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
    Подсказка

    Запишите 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
    Решение

    Пусть \(N\) — 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.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиНашли ошибку?

Похожие задачи