На дне сосуда, заполненного 100 граммами спирта, лежит кусок пластмассы. Сколько нужно добавить воды, чтобы деталь всплыла? Плотность спирта 800 кг на м^3, плотность пластмассы 850 кг на м^3
Чтобы деталь всплыла, надо чтобы плотность раствора была больше плотности детали.
Плотность раствора будет равна отношению суммарной массы компонентов к суммарному объему компонентов раствора:
$\rho_p=\frac{m_1+m_2}{V_1+V_2}$ (1)
С индексом 1 - спирт, 2 - вода. Обозначим плотность пластмассы $\rho_0$.
С учетом условия задачи и того, что объем можно выразить через массу и плотность
как
$V=\frac{m}{\rho}$ (2)
выражение (1) можем переписать в виде:
$\frac{m_1+m_2}{\frac{m_1}{\rho_1}+\frac{m_2}{\rho_2}}>\rho_0$ (3)
Плотность воды - табличная величина, она равна 1000 кг/м.куб.
$\frac{0,1+m_2}{\frac{0,1}{800}+\frac{m_2}{1000}}>850$ (4)
Решая неравенство (4), находим, что воды надо добавить не меньше
$m_2>42$ грамма
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.