Льдина плавает в воде. Объем её надводной части равен 20 метров в кубе. Каков объем подводной части льдины? Плотность льда равняется 900 кг на метр в кубе, а плотность воды 1000 кг на метр в кубе

Дано:
V_1=20\;м^3
\rho_1=900\;\text{кг/м}^3
\rho_2=1000\;\text{кг/м}^3
Найти V_2

Льдина плавает, если сила её тяжести уравновешена выталкивающей силой воды. Запишем это формулой:

mg=\rho_2V_2g             (1)

где m,\;g,\;\rho_2,\;V_2  - соответственно масса льдины, ускорение земного тяготения, плотность воды, объем вытесненной воды = объем подводной части льдины.

m=\rho_1(V_1+V_2)            (2)

где \rho_1,\;V_1 - плотность льда и объем надводной части.

После подстановки  (2) в (1) и сокращения на g получаем:

\rho_1(V_1+V_2)=\rho_2V_2             (3)

\rho_1V_1+\rho_1V_2=\rho_2V_2            (4)

\rho_1V_1=\rho_2V_2-\rho_1V_2             (5)

\rho_1V_1=V_2(\rho_2-\rho_1)              (6)

V_2=\frac{\rho_1V_1}{\rho_2-\rho_1}          (7)

 V_2=\frac{1000*20}{1000-900}=200 м^3


Комментарии