Задание № 3820 по физике: Механика жидкостей и газов

Механика жидкостей и газовОдин ответ · сложное

В цилиндрическом сосуде с площадью поперечного сечения 200 см² налита вода. В ней плавает однородный кубик с ребром 10 см и плотностью 900 кг/м³, который не касается дна. Сверху на воду медленно наливают масло плотностью 800 кг/м³ (масло с водой не смешивается) до тех пор, пока верхняя грань кубика не окажется вровень с поверхностью масла. Кубик при этом всё время плавает горизонтальной гранью вверх. Какая масса масла налита в сосуд? Плотность воды 1000 кг/м³.

  1. A200 г
  2. B500 г
  3. C400 г
  4. D800 г
Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

  • C400 г

Разбор

Кубик целиком погружён: в масле находится верхняя часть высотой xx, в воде нижняя часть высотой yy, x+y=10x+y=10 см. Условие плавания: ρka=ρвy+ρмx\rho_k a = \rho_в y + \rho_м x, то есть 900⋅10=1000y+800x900\cdot 10 = 1000y + 800x. Подставляем y=10−xy=10-x: 9000=10000−200x9000 = 10000 - 200x, откуда x=5x=5 см. Значит, слой масла над границей раздела имеет толщину 5 см (верхняя грань вровень с поверхностью масла). Объём слоя в сосуде: 200⋅5=1000200\cdot 5 = 1000 см³. Часть этого объёма занимает кубик: 10⋅10⋅5=50010\cdot 10\cdot 5 = 500 см³. Объём масла: 1000−500=5001000-500=500 см³. Масса: m=0,8⋅500=400m=0{,}8\cdot 500=400 г. Вариант «800 г» получается, если не вычесть объём части кубика в масле.

Ошибка в задании

Опишите ошибку в условии, вариантах или разборе. Не больше 1000 знаков.

Похожие задания по теме «Механика жидкостей и газов»

Все 9 заданий темы

Репетиторы по физике

Тренажёр

Потренируйте тему «Механика жидкостей и газов»

9 заданий по одному, с ответом и разбором сразу. Без лимита времени.

Свой пробник

Соберите пробник с таймером

Как на ЕНТ: 2 минуты на задание.

Сколько заданий