Вопрос:

7. Тело плавает в керосине, погружаясь на 3/4 своего объема. Определите плотность вещества тела.

Ответ:

Краткое пояснение: Когда тело плавает, сила Архимеда, действующая на погруженную часть, равна силе тяжести всего тела. Из этого условия мы можем найти соотношение между плотностью тела и плотностью жидкости, а затем определить плотность тела.

Дано:

  • Объем погруженной части: \( V_{погр} = 3/4 · V_{тела} \)
  • Плотность керосина (ρₕ): 800 кг/м³

Решение:

  1. Условие плавания:
    • Сила Архимеда = Сила тяжести
    • \( Fₐ = Fₜ \)
  2. Выражение сил:
    • \( \rhoₕ · g · V_{погр} = \rho_{тела} · g · V_{тела} \)
    • Сокращаем \( g \):
    • \( \rhoₕ · V_{погр} = \rho_{тела} · V_{тела} \)
  3. Подставляем объем погруженной части:
    • \( \rhoₕ · (3/4 · V_{тела}) = \rho_{тела} · V_{тела} \)
    • Сокращаем \( V_{тела} \):
    • \( \rhoₕ · 3/4 = \rho_{тела} \)
  4. Рассчитываем плотность тела:
    • \( \rho_{тела} = 800 \text{ кг/м}³ \cdot 3/4 \)
    • \( \rho_{тела} = 600 \text{ кг/м}³ \)

Ответ: Плотность вещества тела составляет 600 кг/м³.