Дано:
- Объем льдинки V_ice = 800 см³ = 0,0008 м³.
- Плотность льда ρ_ice = 900 кг/м³.
- Плотность воды ρ_water = 1000 кг/м³.
Найти:
- Объем подводной части льдинки V_submerged.
- Объем надводной части льдинки V_above.
Решение:
1. Найдем массу льдинки m_ice:
m_ice = ρ_ice * V_ice = 900 * 0,0008 = 0,72 кг.
2. В состоянии плавания выталкивающая сила равна весу льдинки:
F_arch = m_ice * g = 0,72 * 9,81 ≈ 7,07 Н.
3. Выталкивающая сила также равна весу вытесненной воды:
F_arch = ρ_water * g * V_submerged.
Приравняем обе силы:
0,72 * 9,81 = 1000 * 9,81 * V_submerged.
Упростим уравнение:
0,72 = 1000 * V_submerged.
Следовательно,
V_submerged = 0,72 / 1000 = 0,00072 м³.
4. Теперь найдем объем надводной части льдинки:
V_above = V_ice - V_submerged = 0,0008 - 0,00072 = 0,00008 м³.
Ответ:
Объем подводной части льдинки составляет 0,00072 м³, объем надводной части составляет 0,00008 м³.
Если весь лед растает, он превратится в воду, и уровень воды в ведре останется прежним, так как масса льда равна массе вытесненной воды.