Question

Тело объемом 0,6 м3 плавает на поверхности воды. Какой объём имеет выступающая над водой часть тела. Если действующая на него архимедовский сила равна 5 кН?

Answer 1

V=0.6 м^3, Fa=5 кН=5000 Н, ρ(v)=1000 кг/м^3;
V=V(nad)+V(pod)
Fa=ρ*g*V => $V_{pod}=\frac{F_{a}}{\rho_{v}*g}=\frac{5000}{1000*10}=0.5$
V(nad)=V-V(pod)=0.6-0.5=0.1 м^3

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобятся данные об плотности воды. Обозначим плотность воды как "ρ" и возьмем её значение равным примерно 1000 кг/м³ (это значение хорошо приближает плотность чистой пресной воды при нормальных условиях).

Для начала, найдем массу тела, которая равна объему тела умноженному на плотность воды:

Масса тела (m) = объем тела (V) * плотность воды (ρ)

Масса тела (m) = 0.6 м³ * 1000 кг/м³ = 600 кг

Затем, найдем объем выступающей части тела над поверхностью воды. Обозначим этот объем как "Vвыст".

Для тела, плавающего на поверхности жидкости, величина архимедовской силы равна весу вытесненной жидкости. Вытесненный объем жидкости равен объему погруженной части тела (0.6 м³), поэтому:

Архимедовская сила = Вес вытесненной жидкости = масса вытесненной жидкости * ускорение свободного падения (g)

5 кН = (Vпогр * ρ * g)

где g - ускорение свободного падения, примем его равным приближенно 9.81 м/с².

Теперь найдем объем погруженной части тела (Vпогр):

Vпогр = Архимедовская сила / (ρ * g)

Vпогр = 5 * 10^3 Н / (1000 кг/м³ * 9.81 м/с²)

Vпогр ≈ 0.509 м³

Так как изначальный объем тела равен 0.6 м³, то объем выступающей над водой части тела (Vвыст) равен разнице между начальным объемом и объемом погруженной части:

Vвыст = Vнач - Vпогр

Vвыст ≈ 0.6 м³ - 0.509 м³ ≈ 0.091 м³

Ответ: Выступающая над водой часть тела имеет объем примерно 0.091 м³.