Дано:
Масса серебряного шара (m) = 700 г = 0.7 кг
Плотность серебра (ρ_серебра) = 10.5 кг/л = 10500 кг/м³
Плотность воздуха (ρ_воздуха) = 1.3 кг/м³
Найти:
Долю шара, погруженную в воду при заполненной внутренней полости воздухом
Решение:
Объем погруженной части шара в воду можно найти как разницу между объемом самого шара и объемом пустоты внутри шара.
Объем шара (V_шара) = m / ρ_серебра
V_пустоты = V_шара / 4
V_воды = V_шара - V_пустоты
ρ_воды = 1000 кг/м^3
Доля шара, погруженная в воду, будет равна отношению объема воды к объему шара:
Доля = V_воды / V_шара
Подставим данные и рассчитаем долю шара, погруженную в воду:
V_шара = 0.7 кг / 10500 кг/м³ = 0.00006667 м³
V_пустоты = 0.00006667 м³ / 4 = 0.00001667 м³
V_воды = 0.00006667 м³ - 0.00001667 м³ = 0.00005 м³
Доля = 0.00005 м³ / 0.00006667 м³ ≈ 0.75
Ответ:
Таким образом, три четверти (0.75) шара будет погружено в воду, если пустоту заполнить воздухом.