Сплошной кубик плотностью 960 кг/м3 плавает на границе раздела воды и керосина, погружаясь в воду на 5 см (см. рис. 82). Слой керосина располагается выше, чем верхняя поверхность кубика. Определите длину ребра кубика
от

1 Ответ

Дано:  
Плотность кубика ρ = 960 кг/м^3  
Глубина погружения воды h = 5 см = 0.05 м  

Найти:  
Длину ребра кубика  

Решение:  
Обозначим через V объем кубика, а через a - длину его ребра. Так как кубик сплошной, то его масса равна ρV. Рассмотрим равновесие системы.  
Сила Архимеда, действующая на кубик при погружении в воду, равна весу кубика m·g = ρVg, где g - ускорение свободного падения.  

Применим теорему Архимеда: Vлρ1g = Vк(ρ1-ρ2)g, где Vл и Vк - объемы керосина и кубика соответственно, ρ1 - плотность керосина, ρ2 - плотность воды.  

Из условия задачи видно, что Vк = a^3, Vл = a^2h.  
Тогда: a^2h · 850 = a^3 · (960-1000),  
850a^2 = 960a^3 - 1000a^3,  
150a^3 = 850a^2,  
a = 5.67 см.  

Ответ:  
Длина ребра кубика составляет 5.67 см.
от