Який об єм під водою і над водою у крижини об ємом 4 м³? Густина води - 1000 кг/м³, густина льоду - 900 кг/м³

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо учесть два факта: лед плавает в воде и его величину можно расчитать, исходя из закона Архимеда, а также плотность воды и льда.

Шаг 1: Вычисление нужной информации
Объем крижины, указанный в задаче, составляет 4 м³. Мы должны определить объем льда, находящегося над поверхностью воды, и объем льда, находящегося под водой.

Шаг 2: Определение объема льда над водой
Так как лед плавает в воде, мы можем сказать, что объем льда, находящегося над поверхностью воды, такой же, как и его собственный объем. То есть объем льда над водой составляет 4 м³.

Шаг 3: Определение объема льда под водой
Для того чтобы найти объем льда под водой, мы должны учесть разницу в плотности льда и воды. Плотность льда составляет 900 кг/м³, а плотность воды - 1000 кг/м³. Таким образом, мы можем рассчитать объем льда под водой, используя закон Архимеда.

Закон Архимеда гласит, что величина поднятия тела (в нашем случае льда) в жидкости (в нашем случае воде) равна весу вытесненной жидкости (в нашем случае объему под водой). Используя эту формулу, мы можем вычислить объем льда под водой.

Давайте обозначим V_льда_под_водой как искомый объем льда под водой.

Вес льда под водой равен силе тяжести льда, то есть m_льда_под_водой * g, где m_льда_под_водой - масса льда под водой, а g - ускорение свободного падения (приближенно равное 9,8 м/с²).

По закону Архимеда этот вес равен силе Архимеда, которая равна весу вытесненной жидкости. Вес вытесненной жидкости равен плотности воды (1000 кг/м³) * V_льда_под_водой * g.

Таким образом, мы получаем уравнение:
m_льда_под_водой * g = плотность_воды * V_льда_под_водой * g

Массу льда m_льда_под_водой можно выразить через плотность и объем:
m_льда_под_водой = плотность_льда * V_льда_под_водой

Подставляем это выражение в уравнение и проводим несложные преобразования:
плотность_льда * V_льда_под_водой * g = плотность_воды * V_льда_под_водой * g

Сокращаем g и V_льда_под_водой:
плотность_льда = плотность_воды

Теперь подставляем численные значения:
900 кг/м³ = 1000 кг/м³

Такого уравнения не существует, потому что плотность льда не равна плотности воды. Следовательно, объем льда под водой будет равен 0.

Шаг 4: Ответ
Итак, мы получаем ответ: объем льда над водой составляет 4 м³, а объем льда под водой равен 0 м³.