Белый медведь залез на большую льдину. масса медведя равна 500 кг. площадь поверхности льдины равна 20 м2 высота надводной части льдины равна 10 см. найдите высоту подводной части льдины. плотность воды 1000 кг/м3 плотность льда 900 кг/м3 считайте, что верхняя и нижняя поверхность льдины горизонтальны, боковые поверхности вертикальны. дайте ответ в сантиметрах.
Если тело произвольной формы занимает внутри жидкости объем V, то действие жидкости на тело полностью определяется давлением, распределенным по поверхности тела, причем заметим, что это давление совершенно не зависит от материала тела — ("жидкости все равно на что давить").
Для определения результирующей силы давления на поверхность тела нужно мысленно удалить из объема V данное тело и заполнить (мысленно) этот объем той же жидкостью. С одной стороны, есть сосуд с жидкостью, находящейся в покое, с другой стороны внутри объема V — тело, состоящее из данной жидкости, причем это тело находится в равновесии под действием собственного веса (жидкость тяжелая) и давления жидкости на поверхность объема V. Так как вес жидкости в объеме тела равен pgV и уравновешивается равнодействующей сил давления, то величина ее равна весу жидкости в объеме V, т. е. pgV.
mg = (p g V)/4
V = (4 m)/p
сила, необходимая, чтобы держать шар в воде, при этом полностью его погрузив: F = pg * ((4 m)/p) - mg = 4mg - mg = 3mg = 30 H
работа, которая при этом совершится: A = mgΔh
значение Δh равно высоте погружения. высоту погружения можно найти, зная объем шара над водой 3V/4
3V/4 = (4 π R³)/3
R = ³√((9V)/(16π))
тогда работа по погружению шара равна A = mg * ³√((9V)/(16π))
A = 10*((18*10^(-3))/(16*3.14))^(1/3) ≈ 0.71 Дж