Задачи › Скорость заполнения, потоки, «пробки»

Шоколад и карамель (теоретический тур)

  1. Шоколад и карамель (теоретический тур)

    Максвелл 2023/24, 7 кл.
    4/10

    При производстве конфет в сосуд объёмом \(V = 16{,}0\) л заливают горячий белый шоколад плотностью \(\rho_1 = 1{,}20\) г/см\(^3\). Когда сосуд заполняется на 60%, в него вместо шоколада сразу начинают заливать карамель плотностью \(\rho_2 = 1{,}52\) г/см\(^3\) со скоростью \(\mu = 0{,}60\) л/мин. Автоматика настроена на определение средней плотности содержимого сосуда, и, когда средняя плотность превышает \(\rho_1\) на 10%, подача карамели в сосуд прекращается. Изменением объёма жидкостей при их смешивании можно пренебречь.

    Сколько минут происходила подача карамели?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(t \approx 9{,}6\) мин.

    Решение

    Средняя плотность: \(\rho = \dfrac{m_1 + m_2}{V_1 + V_2}\), где масса шоколада \(m_1 = \rho_1\cdot 0{,}6V\), объём карамели \(V_2 = \mu t\), масса карамели \(m_2 = \rho_2\mu t\). Условие \(\rho = 1{,}1\rho_1\) даёт \[1{,}1\rho_1 = \frac{0{,}6\rho_1 V + \rho_2\mu t}{0{,}6V + \mu t}.\] Отсюда \[t = \frac{0{,}6V\cdot 0{,}1\rho_1}{\mu(\rho_2 - 1{,}1\rho_1)} = \frac{0{,}6\cdot 16\cdot 0{,}1\cdot 1{,}2} {0{,}6\cdot(1{,}52 - 1{,}32)} = 9{,}6~\text{мин}.\] Проверка: объём карамели \(V_2 = \mu t = 0{,}60\cdot 9{,}6 = 5{,}76\) л, что меньше свободного объёма \(0{,}4V = 6{,}4\) л. Карамель не выливалась, ответ допустим.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи