Определите, погрузится ли льдина полностью в пресную воду, если на нее встанет человек, вес которого равен

Тема урока: Плавание льдины в воде

Разъяснение: Для того чтобы определить, погрузится ли льдина полностью в пресную воду, нам необходимо рассчитать плавучесть льдины и сравнить ее с плавучестью воды.

Плавучесть характеризует способность тела плавать или оставаться на поверхности жидкости. Она определяется как разность архимедовой силы (поддерживающей силы) и силы тяжести тела.

Шаг 1: Рассчитаем объем льдины:
Объем = площадь * толщина
Объем = 4 м² * 0.3 м = 1.2 м³

Шаг 2: Рассчитаем массу льдины:
Масса = плотность * объем
Масса = 900 кг/м³ * 1.2 м³ = 1080 кг

Шаг 3: Рассчитаем архимедову силу, действующую на льдину:
Архимедова сила = плотность воды * объем разжиженного вещества * ускорение свободного падения
Архимедова сила = 1000 кг/м³ * 1.2 м³ * 10 н/кг = 12000 н

Шаг 4: Сравним архимедову силу и силу тяжести человека:
Сила тяжести человека = 890 н
При полном погружении льдины, архимедова сила должна быть больше силы тяжести льдины, чтобы она могла полностью погрузиться в воду.

Дополнительный материал: Льдина полностью погрузится в воду, так как архимедова сила (12000 н) больше силы тяжести льдины (1080 н).

Совет: Для лучшего понимания принципа плавучести и решения задач подобного типа, рекомендуется ознакомиться с принципом Архимеда и сформулировать его в своих словах. Попробуйте решить другие задачи о плавучести, чтобы закрепить полученные знания.

Дополнительное упражнение: Определите, сможет ли кирпич полностью погрузиться в морскую воду, если его плотность равна 2000 кг/м³ и его объем составляет 0.05 м³. (g≈10 н/кг, ρ морской воды = 1030 кг/м³)