Задачи › Скорость заполнения, потоки, «пробки»

«Непрозрачный» эксперимент

  1. «Непрозрачный» эксперимент

    Санкт-Петербургская 2024/25, 8 кл.
    4/10

    Внутри непрозрачного сосуда с вертикальными стенками находятся 4 кубика. Школьник через небольшое отверстие в крышке сосуда заливает в него воду и измеряет зависимость уровня воды в сосуде \(h\) от объёма налитой воды \(V\). По результатам измерений школьник построил график, показанный на рисунке. Определите размеры кубиков, находящихся внутри сосуда. Известно, что кубики могут быть разного размера. Кубики тяжёлые и в воде не всплывают.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сравните, как меняется уровень воды при заливании равных объёмов: изломы графика соответствуют границам кубиков, а по приросту свободной площади сосуда видно, какого размера кубик стоит на данной высоте.

    Ответ

    Два кубика с ребром \(5\) см стоят на дне рядом; на одном из них стоит кубик с ребром \(5\) см; сверху на них — кубик с ребром \(8\) см.

    Решение

    Изломы графика на высотах \(5\), \(10\) и \(18\) см — границы кубиков. Свободная площадь сосуда \(S_{\text{св}} = \Delta V / \Delta h\): на участке от \(0\) до \(5\) см она равна \(250/5 = 50\) см\(^2\), на участке от \(5\) до \(10\) см — \(375/5 = 75\) см\(^2\), на участке от \(10\) до \(18\) см — \(288/8 = 36\) см\(^2\). Площадь сосуда \(100\) см\(^2\) (по свободной площади на нижнем участке и занятым основаниям кубиков). Тогда на высоте до \(5\) см занято \(50\) см\(^2\) — два кубика с ребром \(5\) см рядом; от \(5\) до \(10\) см занято \(25\) см\(^2\) — один кубик с ребром \(5\) см на одном из нижних; от \(10\) до \(18\) см занято \(64\) см\(^2\) — кубик с ребром \(8\) см, его верхняя граница приходится на высоту \(18\) см.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи