Помогите, пожалуйста. Как можно выяснить, какая часть деревянного кубика находится над поверхностью воды, если плотность воды равна p(в) = 1 г/см3, а плотность дерева, из которого сделан кубик, составляет p(д) = 0,6 кг/дм3?

Физика 7 класс Тематика: Архимедова сила и плавание тел плотность воды плотность дерева деревянный кубик уровень воды физика 7 класс плавание тел Архимедова сила расчет объема принцип плавания физические свойства материалов Новый

Чтобы выяснить, какая часть деревянного кубика находится над поверхностью воды, нам нужно использовать принцип Архимеда, который говорит, что на любое тело, погруженное в жидкость, действует сила, равная весу вытесненной этой жидкостью массы.

Для начала давайте переведем данные о плотности в одни и те же единицы измерения:

• Плотность воды p(в) = 1 г/см³ = 1000 кг/м³ (так как 1 г/см³ = 1000 кг/м³).
• Плотность дерева p(д) = 0,6 кг/дм³ = 600 кг/м³ (так как 1 дм³ = 1 л = 0,001 м³).

Теперь, когда мы знаем плотности, давайте рассмотрим, как кубик будет вести себя в воде:

1. Кубик будет частично погружен в воду. Часть его объема будет находиться под водой, а часть - над водой.
2. Согласно принципу Архимеда, объем воды, вытесненной кубиком, будет равен объему части кубика, погруженной в воду.
3. Вес вытесненной воды равен весу кубика, если кубик плавает. Это можно записать так:
• Вес кубика = объем кубика * плотность дерева * g
• Вес вытесненной воды = объем вытесненной воды * плотность воды * g
4. Так как g (ускорение свободного падения) в обеих частях у нас одинаковое, мы можем его опустить:
5. Уравнение будет выглядеть так:
• Объем кубика * плотность дерева = Объем вытесненной воды * плотность воды
6. Если обозначить объем кубика как V, а объем вытесненной воды как Vвыт, то у нас получится:
• V * p(д) = Vвыт * p(в)
7. Объем вытесненной воды равен объему части кубика, находящейся под водой. Если обозначить часть кубика, находящуюся под водой, как Vпод, то:
• Vвыт = Vпод
8. Теперь подставим это в уравнение:
• V * p(д) = Vпод * p(в)
• V * p(д) = Vпод * p(в)
9. Теперь мы можем выразить Vпод:
• Vпод = V * (p(д) / p(в))
10. Теперь подставим значения плотностей:
• Vпод = V * (600 / 1000) = V * 0,6
11. Это означает, что 60% объема кубика находится под водой.
12. Следовательно, часть кубика, находящаяся над водой, будет равна:
• Vнад = V - Vпод = V - V * 0,6 = V * (1 - 0,6) = V * 0,4

Таким образом, 40% объема кубика находится над поверхностью воды.