Дано:
Площадь льдины, A = 4 м²
Толщина льдины, h = 0.25 м
Вес человека, F_человека = 810 Н
Ускорение свободного падения, g = 10 м/с²
Плотность воды, ρ_воды = 1000 кг/м³
Плотность льда, ρ_льда = 900 кг/м³
Найти:
Вес льдины с человеком.
Вес воды, которую вытеснит льдина при полном погружении.
Решение:
Вес льдины с человеком:
Масса льдины с человеком равна объему льдины, умноженному на плотность льда, плюс вес человека.
F_льдина_с_человеком = A * h * ρ_льда + F_человека
Вес воды, которую вытеснит льдина при полном погружении:
Масса воды, вытесненной льдиной, равна объему льдины, умноженному на плотность воды, умноженную на ускорение свободного падения.
F_воды = A * h * ρ_воды * g
Подставляем известные значения и находим вес льдины с человеком, а затем вес воды, которую вытеснит льдина:
F_льдина_с_человеком = 4 * 0.25 * 900 + 810
F_льдина_с_человеком = 900 + 810
F_льдина_с_человеком = 1710 Н
F_воды = 4 * 0.25 * 1000 * 10
F_воды = 4000 Н
Ответ:
Вес льдины с человеком равен 1710 Н.
Вес воды, которую вытеснит льдина при полном погружении, равен 4000 Н.