Хозяйка сварила 10 кг варенья и разложила его по банкам. получилось три банки по 1 л, две банки по 0,5 л и 400 г варенья осталось. Определите плотность варенья.
от

1 Ответ

дано:
- масса варенья m = 10 кг = 10000 г.
- объем трех банок по 1 л: V_1 = 3 * 1 л = 3 л = 3000 мл = 3000 см³.
- объем двух банок по 0,5 л: V_2 = 2 * 0.5 л = 1 л = 1000 мл = 1000 см³.
- остаток варенья: 400 г.

найти:
плотность варенья ρ.

решение:
1) Найдем общий объем варенья, которое было разложено в банки:

V_общ = V_1 + V_2 = 3000 см³ + 1000 см³ = 4000 см³.

2) Теперь добавим объем остатка варенья. Поскольку плотность варенья еще неизвестна, но можем учитывать, что 400 г варенья занимает свой объем. Предположим, что плотность варенья равна ρ, тогда объем остатка варенья можно выразить как:

V_остаток = m_остаток / ρ = 400 г / ρ.

3) Общий объем варенья будет равен:

V_итог = V_общ + V_остаток = 4000 см³ + (400 / ρ) см³.

4) Поскольку общее количество варенья равно 10 кг или 10000 г, мы можем записать уравнение для плотности:

ρ = m / V_итог.

5) Подставим значения:

ρ = 10000 г / (4000 + 400 / ρ).

6) Умножим обе стороны на ρ и преобразуем уравнение:

ρ^2 = 10000 * ρ / (4000 + 400 / ρ).

7) Умножим на (4000 + 400 / ρ):

ρ^2 * (4000 + 400 / ρ) = 10000 * ρ.

8) Упростим уравнение:

4000ρ^2 + 400 = 10000ρ.

9) Переносим все в одну сторону:

4000ρ^2 - 10000ρ + 400 = 0.

10) Разделим уравнение на 400:

10ρ^2 - 25ρ + 1 = 0.

11) Используем формулу корней квадратного уравнения:

ρ = (b ± √(b^2 - 4ac)) / 2a,

где a = 10, b = -25, c = 1.

12) Подставим значения:

ρ = (25 ± √((-25)^2 - 4 * 10 * 1)) / (2 * 10),
ρ = (25 ± √(625 - 40)) / 20,
ρ = (25 ± √585) / 20.

13) Вычислим √585 ≈ 24.2, подставим значение:

ρ = (25 ± 24.2) / 20.

14) Находим два возможных решения:

ρ_1 = (25 + 24.2) / 20 ≈ 2.46,
ρ_2 = (25 - 24.2) / 20 ≈ 0.04.

15) Поскольку плотность варенья не может быть отрицательной или слишком малой, выбираем первое значение.

ответ:
Плотность варенья составляет примерно 2.46 г/см³.
от