Задание по физике Брусок из свежесрубленной сосны, плотность которого 0,86 г/см³, плавает в пресной воде. Какая часть бруска погружена в воду?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы определить, какая часть бруска погружена в воду, воспользуемся принципом Архимеда. Плотность воды равна 1 г/см³, поэтому брусок будет плавать, если его плотность меньше плотности воды.

Объем бруска можно найти, разделив его массу на плотность:
V = m / p = 1 кг / 0,86 г/см³ = 1163,27 см³

Давайте обозначим высоту погружения h. Объем бруска, находящегося под водой, равен V1 = Sh, где S - площадь поперечного сечения бруска.
Масса бруска, находящегося под водой, равна m1 = pV1 = pSh, где p - плотность бруска.
Так как брусок плавает, сумма сил Архимеда и силы тяжести равна нулю:
pVg = p1V1g,
где g - ускорение свободного падения.

Подставим выражения для объема и массы бруска и объема и массы бруска, находящегося под водой:
p(1163,27 см³)g = p S h * g

Сократим плотности и ускорение свободного падения:
1163,27 см³ = S * h
h = 1163,27 / S

Таким образом, доля бруска, погруженная в воду, равна отношению объема бруска, находящегося под водой, к полному объему бруска:
Ответ: h / H = 1163,27 / (S * H), где H - высота бруска.