В пресной воде плавает плоская льдина площадью 2 м2. Толщина льдины 20 см. а) Какова высота надводной части льдины? б) Чему равна действующая на льдину выталкивающая сила? в) Какой массы груз надо положить на льдину, чтобы её верхняя поверхность оказалась на уровне воды?
от

1 Ответ

Дано:
Площадь льдины, A = 2 м²
Толщина льдины, h = 20 см = 0.2 м
Плотность воды, ρ = 1000 кг/м³
Ускорение свободного падения, g = 9.8 м/с²

а) Найти высоту надводной части льдины.

Высота надводной части льдины может быть найдена по формуле:
h_надводная = (A * h) / A_подводной
где A_подводной - площадь подводной части льдины.

A_подводной = A
h_подводной = h
h_надводная = (A * h) / A_подводной = h
h_надводная = 0.2 м

Ответ: Высота надводной части льдины равна 0.2 м.

б) Найти действующую на льдину выталкивающую силу.

Выталкивающая сила равна весу воды, вытесненной льдиной:
F_выталкивающая = ρ * g * V
где V - объем льдины.

V = A * h_подводной = 2 м² * 0.2 м = 0.4 м³
F_выталкивающая = 1000 кг/м³ * 9.8 м/с² * 0.4 м³ = 3920 Н

Ответ: Действующая на льдину выталкивающая сила равна 3920 Н.

в) Найти массу груза, чтобы верхняя поверхность льдины оказалась на уровне воды.

Масса груза равна массе воды, вытесненной льдиной:
m = ρ * V
m = 1000 кг/м³ * 0.4 м³ = 400 кг

Ответ: Чтобы верхняя поверхность льдины оказалась на уровне воды, на неё нужно положить груз массой 400 кг.
от