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)
$V_2=\frac{1000*20}{1000-900}=200$ $м^3$
$V_1=20\;м^3$
$\rho_1=900\;\text{кг/м}^3$
$\rho_2=1000\;\text{кг/м}^3$
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
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.