8. Льдина весом 20 кН плавает в воде. Определите выталкивающую силу, действующую на льдину. Какая часть объема льдины видна над поверхностью воды?

Решение:

1. Выталкивающая сила:

Когда тело плавает, выталкивающая сила равна его весу. Поскольку льдина весит 20 кН, выталкивающая сила, действующая на нее, также равна 20 кН.

2. Часть объема, видимая над водой:

Для определения видимой части объема нужно знать плотность льда и воды. Примем плотность воды за ho_{воды} = 1000 ext{ кг/м}^3, а плотность льда за ho_{льда} = 920 ext{ кг/м}^3.

Условие плавания: ho_{льда} imes g imes V_{полн} = ho_{воды} imes g imes V_{погр}

Где:

• ho_{льда} — плотность льда
• ho_{воды} — плотность воды
• V_{полн} — полный объем льдины
• V_{погр} — погруженный объем льдины

Сократив 'g' и переставив члены уравнения, получим:

rac{V_{погр}}{V_{полн}} = rac{ ho_{льда}}{ ho_{воды}} = rac{920}{1000} = 0.92

Это значит, что 92% объема льдины погружено в воду.

Объем, видимый над водой, составит:

1 - 0.92 = 0.08

Или 8% от общего объема льдины.

Ответ:

• Выталкивающая сила: 20 кН
• Видимая над поверхностью часть объема: 8%