2017-04-16
Три мудреца массой 70 кг каждый решили отправиться по морю и погрузились в таз. В последний момент один из них передумал и вылез из таза, после чего высота выступающей над водой части бортов увеличилась вдвое. Определите, сколько времени продержится на плаву таз с оставшимися в нем мудрецами после начала дождя с интенсивностью 10 мм/мин, если таз представляет собой прямой цилиндр с площадью основания $2 м^{2}$. Плотность воды $1,0 г/см^{3}$.
Решение:
Пусть $m$ - масса одного мудреца, $S$ - площадь основания таза, $H$ - высота его бортов над водой при наличии в нем трех мудрецов. Из условия следует соотношение $m = \rho SH$, т.е добавление в таз массы $m$ приводит к его погружению на $H$. Для того, чтобы таз с двумя мудрецами утонул, в него должна попасть вода массой $2m$. При площади поверхности таза $2 м^{2}$ массу 140 кг будет иметь слой воды толщиной 70 мм, который при указанной интенсивности осадков образуется за 7 минут
Ответ: 7 минут.