Во льдах антарктики в центре небольшой плоской льдины площадью 70 м2 стоит белый медведь массой 700 кг. при этом надводная часть льдины выступает над поверхностью воды на высоту h=10 см. на какой глубине под водой
находится нижняя поверхность льдины? плотность воды-1080 кг/м3 льда-900 кг/м3
По закону Архимеда вес плавающего тела равен весу вытесненной им жидкости.
x - глубина погружения льдины
Подводная часть льдины имеет объем V1= 70х м³
Надводная часть льдины имеет объем V2 = 70*0,1=7м³, V=(70x+7)м³
Масса льдины с медведем M = p2*V+700 = [900(70x+7)+700] кг
Масса вытесненной воды m = p1*V1 = 1080*70x= 75600x кг
Из уравнения M=m находим глубину погружения
[900(70x+7)+700] = 75600x
63000x + 6300 = 75600x
12600x = 6300
x = 0,5 м
глубина погружения льдины 50 см
Следует использовать условия плавания тел: если - архимедова сила сила, - вес тела, то
1) тело тонет, если ;
2) тело плывёт, если ;
3) тело всплывает, если .
Применим эти условия к задаче:
Так как тело плывёт, то имеет место равенство
откуда
.
ответ: м.