Дано:
Объем полиэтиленового шара (V) = 155 дм³ = 0.155 м³
Плотность морской воды (ρ_воды) = 1025 кг/м³
Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/c²
Плотность полиэтилена (ρ_полиэтилена) ≈ 920 кг/м³
Найти:
Часть объема шара, которая погружена в морскую воду
Решение:
Так как шар находится в состоянии плавания, вес выталкиваемой им жидкости равен его собственному весу.
Объем выталкиваемой воды можно найти по закону Архимеда:
V_выт = m_шара / ρ_воды,
где m_шара - масса шара.
Массу шара можно найти, умножив его объем на плотность полиэтилена:
m_шара = V * ρ_полиэтилена
Зная объем выталкиваемой воды, можем найти часть объема шара, погруженную в морскую воду:
V_погр = V_выт / V
Подставляя известные значения, получим:
m_шара = 0.155 м³ * 920 кг/м³ = 142.6 кг
V_выт = 142.6 кг / 1025 кг/м³ ≈ 0.139 м³
V_погр = 0.139 м³ / 0.155 м³ ≈ 0.9
Ответ:
Примерно 90% объема шара погружено в морскую воду.