Любителям физики ВОПРОС Человек массой 60 кг стоит ** плавающей плоской льдине. какой...

Question

Любителям физики ВОПРОС
Человек массой 60 кг стоит на плавающей плоской льдине. какой может быть масса льдины если она не полностью погружена в воду?

Comments

за ПОЛНОЕ решение добавлю 30 б

---

буду добавлять задачу каждый час (!)

Answer 1

Минимальная масса льдины будет тогда, когда ее верхняя плоскость находится в уровень с водой. Но тогда она погружена полностью. Начиная с этой массы и больше Все ответы будут удовлетворять условию задачи.
Найдем вес человека Вес равен масса (m)* ускорение свободного падения (g=10 м/с^2)
Pч=mч*g
Вес льдины
Pл=mл*g=V*pл*g     здесь мы массу льдины представили в виде произведения плотности льда (pл=900кг/м^3)* объем льда
далее условие равновесия (когда льдина не будет торчать над водой и человек не утонет вместе с льдиной) значить вес самой льдины с человеком должен быть равен Архимедовой силе (силе которая выталкивает лед из воды).
составим уравнение
Pл+Рч=Fa
сила Архимеда Fa= плотности воды (pв=1000 кг/ м) * ускорение свободного падения * объем льдины (V).
Fa=pв*g*V
подставим все значения в уравнение
mч*g+V*pл*g=pв*g*V     разделим обе части уравнения на g
mч+V*pл = pв*V   
mч= pв*V - V*pл
mч= V*(pв-pл)
V=mч/(pв-pл)   подставим известные значения
V=60/(1000-900)=0.6 м^3 объем = 0,6 метров кубических.
Тогда масса льда
m=V*pл=0.6*900=540 кг. 
При дальнейшем увеличении массы льда условие задания будет соблюдаться полностью.

Comments

спаси Бо

Answer 2

На сколько не полностью погружена в воду?Могу предложить только тот вариант, когда она полностью погружена в воду.Тогда F₁+F₂=Fарх, где F₁=Mg- сила тяжести, действующая на Человека, а F₂=mg-сила тяжести, действующая на льдину.Fa=ρgV,   V=m/ρ°, ρ°-плотность льда-900кг/м³Fa=ρgm/ρ°Mg+mg=ρgm/ρ°, g-сокращаемM=m(ρ/ρ°-1)m=Mρ°/(ρ-ρ°)m=540кг

Comments

я не понял