Кусок льда, внутри которого находится свинцовая пластинка, плавает в цилиндрическом сосуде с водой. Диаметр сосуда 40 см. После полного таяния льда уровень воды в сосуде понизился на 3 см. Определите массу свинцовой пластинки. Плотность свинца 11 300 кг/м3.
от

1 Ответ

Дано:

- Диаметр сосуда D = 40 см = 0,4 м
- Радиус сосуда R = D / 2 = 0,2 м
- Понижение уровня воды h = 3 см = 0,03 м
- Плотность свинца ρ_sv = 11300 кг/м³

Найти:

- Массу свинцовой пластинки m_sv.

Решение:

1. Найдем площадь основания цилиндрического сосуда S:
   
   S = π * R^2  
     = π * (0,2)²  
     = π * 0,04  
     ≈ 0,12566 м².

2. Найдем объем вытесненной воды V_vitesnennoy, который равен объему, на который понизился уровень воды:
   
   V_vitesnennoy = S * h  
                 = 0,12566 * 0,03  
                 ≈ 0,0037698 м³.

3. Этот объем равен объему свинцовой пластинки V_sv, так как после таяния льда уровень воды понизился именно из-за того, что свинец не вытеснял воду:
   
   V_sv = V_vitesnennoy ≈ 0,0037698 м³.

4. Найдем массу свинцовой пластинки m_sv, используя формулу для массы:

   m_sv = ρ_sv * V_sv  
         = 11300 * 0,0037698  
         ≈ 42,6 кг.

Ответ:

Масса свинцовой пластинки составляет примерно 42,6 кг.
от