Какая часть объема поплавка находится в воде, если полностью погруженный поплавок указателя уровня нефти, имеющий

Какая часть объема поплавка находится в воде, если полностью погруженный поплавок указателя уровня нефти, имеющий среднюю плотность 900 кг/м3 , плавает на границе раздела нефти и воды, находящихся в резервуаре-отстойнике. Дано: плотность нефти - 850 кг / м3, плотность воды - 1000 кг / м3.
Tropik_5108

Tropik_5108

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать понятие Архимедовой силы. Архимедова сила действует на погруженное в жидкость тело и равна весу вытесненного им объема жидкости.

Для начала, найдем объем поплавка, который находится вне воды. Рассмотрим плавучесть поплавка при погружении в нефть. Поскольку плотность поплавка ниже плотности нефти, поплавок будет полностью погружен в нефть. Следовательно, вне воды не остается объема поплавка.

Теперь рассмотрим плавучесть поплавка при его погружении в воду. Плотность воды (1000 кг/м³) выше плотности поплавка (900 кг/м³). Поэтому поплавок будет выталкивать из объема под собой некоторое количество воды, чтобы равновесие было достигнуто.

Чтобы найти объем поплавка, который находится в воде, нам нужно вычислить объем воды, вытесненной поплавком. Так как вся сумма плотностей вытесненного объема равна плотности поплавка, мы можем записать следующее:

\[\text{Объем воды} \times \text{плотность воды} = (\text{Объем поплавка в воде} + \text{Объем поплавка в нефти}) \times \text{средняя плотность поплавка}\]

Так как объем поплавка, находящегося вне воды, равен нулю, у нас остается только одно неизвестное значение - объем поплавка, находящийся в воде.

Давайте подставим известные значения и решим:

\[\text{Объем воды} \times 1000 = (\text{Объем поплавка в воде}) \times 900\]

Для того чтобы найти объем поплавка, находящегося в воде, делим обе части уравнения на 900:

\[\text{Объем воды} / 900 = \text{Объем поплавка в воде}\]

Таким образом, доля объема поплавка, находящегося в воде, равна \(\text{Объем поплавка в воде} / \text{Объем поплавка в нефти}\). Подставим наши значения:

\[\text{Доля объема поплавка в воде} = \frac{\text{Объем воды} / 900}{\text{Объем воды} / 850}\]

Здесь заметим, что объем воды сократится, получим окончательное решение:

\[\text{Доля объема поплавка в воде} = \frac{850}{900} = \frac{17}{18} \approx 0.94\]

Таким образом, около 94% объема поплавка находится в воде.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello