Краткое пояснение: Сначала найдем вес льдины, затем суммируем его с весом человека, чтобы получить общий вес. Далее рассчитаем вес воды, которую вытеснит льдина при полном погружении, и сравним с общим весом. Если общий вес меньше или равен весу вытесненной воды, то льдина погрузится полностью, иначе – нет.
Решение:
- Шаг 1: Найдем объем льдины:\[V = S \cdot h = 4 \, м^2 \cdot 0.25 \, м = 1 \, м^3\]
- Шаг 2: Найдем массу льдины:\[m_{льда} = \rho_{льда} \cdot V = 900 \, кг/м^3 \cdot 1 \, м^3 = 900 \, кг\]
- Шаг 3: Найдем вес льдины:\[P_{льда} = m_{льда} \cdot g = 900 \, кг \cdot 10 \, м/с^2 = 9000 \, Н = 9 \, кН\]
- Шаг 4: Найдем общий вес льдины с человеком:\[P_{общий} = P_{льда} + P_{человека} = 9000 \, Н + 830 \, Н = 9830 \, Н = 9.83 \, кН\]
- Шаг 5: Найдем вес воды, которую вытеснит льдина при полном погружении. Объем вытесненной воды равен объему льдины:\[V_{воды} = V = 1 \, м^3\]Найдем массу вытесненной воды:\[m_{воды} = \rho_{воды} \cdot V_{воды} = 1000 \, кг/м^3 \cdot 1 \, м^3 = 1000 \, кг\]Найдем вес вытесненной воды:\[P_{воды} = m_{воды} \cdot g = 1000 \, кг \cdot 10 \, м/с^2 = 10000 \, Н = 10 \, кН\]
Вывод: Общий вес льдины с человеком (9.83 кН) меньше веса воды, которую вытеснит льдина при полном погружении (10 кН). Следовательно, льдина погрузится в воду полностью.
- Вес льдины с человеком равен 9.8 кН.
- Вес воды, которую вытеснит льдина при полном погружении, равен 10 кН.
Льдина погрузится в воду: полностью