2019-11-20
Какую массу имеет деревянный брусок со стороной $l$, если при переносе его из масла в воду глубина погружения бруска уменьшилась на $h$?
Решение:
Так как брусок плавает, то его вес равен выталкивающей силе, действующей со стороны воды:
$P = \rho_{в}gV$, (1)
где $V$ - объем воды, вытесненный бруском.
Но брусок плавал и в масле, поэтому вес вытесненной воды равен весу вытесненного масла. Так как $\rho_{в} > \rho_{м}$, то объем масла, вытесненного бруском, будет на $l^{2}h$ больше, чем объем вытесненной им воды. Поэтому можно записать:
$\rho_{в}gV = \rho_{м}g(V + l^{2}h)$.
откуда для $V$ получим:
$V = \frac{ \rho_{в}l^{2}h}{ \rho_{в} - \rho_{м}}$. (2)
Подставив выражение (2) в (1) и сократив на $g$, найдем:
$m = \rho_{в} \frac{ \rho_{м}l^{2}h }{ \rho_{в} - \rho_{м} }$