26. Кусок льда, с вмерзшим в него телом, палавает в вертикальном цилиндрическом сосуде с водой. После таяния льда уровень воды в сосуде понизился на Δh = 3,5 мм. Определите массу тела вмерзшего в лед, если площадь дна сосуда S = 100 см2. Плотности тела ρ = 8,0 г/см3, воды ρo = 1,0 г/см3.
Решение:
Рассмотрим ситуацию, когда лед, с вмерзшим в него телом, плавал в воде. Объем воды, которую выталкивает плавающее тело, равно
Когда лед растает, а тело утонет, то объем вытесняемой воды будет равен
Вычтем из первого уравнения второе
Откуда, искомая масса тела
Теперь рассчитаем искомую массу
Масса тела, вмороженного в лед равна 40 г.
Ответ: mm = 40 г.
Откуда взялось уравнение 1 и 2?
Если в первом умножить обе части на плотность воды, то получится
масса вытесненной воды = массе плавающего тела.
Разве так на самом деле?
Условие плавания
Откуда
Так же и для второго случая.
Еще раз о законе Архимеда:
Так как при плавании тела
то
Выталкивающая сила − сила Архимеда, равна весу жидкости в объеме погруженного тела.
Спасибо за ответ.
Но во втором случае нет силы Архимеда − вода растаяла, а тела утонуло и лежит себе на дне, герметично прикасаясь к дну.
ρo − это плотность.
Возьмём наполненный водой бак.
Кидаем в бак этот кусок, объём бака повышается на объём погруженной части внесённого тела
Лёд тает, объём V1 увеличивается на Vл и становится равным
В то же время
В то же время плотность льда не равна плотности воды, ρл = 0,9, а ρв = 1,
по условию
откуда
Вычитаем из (2) − (1):
Т.е почему-то неправильный получается знаменатель.
Примерно так решать надо было, да?
Вы невнимательно читаете и разбираете решение задачи, комментарии.
1. Лед, когда плавает вытесняет воды
откуда
Когда лед растает, то он увеличит объем воды на
Сравните (1/) и (2/).
2. Все дело в теле, которое вморожено в лед. В первом случае оно плавает во льду, во втором случае оно самостоятельно утонуло в воде.
От того, какое тело вморожено в лед и будет зависеть изменение высоты воды в сосуде, или понизится или повысится.
Благодарю за ответ, ваша помощь просто неоценима.
____________
так ведь изначальная масса плавающего тела равна сумме масс льда и груза?
p.s. разрешите, пожалуйста, использовать теги "sub" и "sup" и отмените CAPTCHA при добавлении комментариев.
Смотрите внимательно формулу (1) и (2)