Помогите решить задачу по физике

Для решения задачи нам понадобятся следующие формулы:


Архимедова сила (Fa): Fa = Ро_ж * V_п * g, где Ро_ж - плотность жидкости, V_п - объем погруженной части тела, g - ускорение свободного падения.
Сила тяжести (F): F = m * g, где m - масса тела.
Масса тела (m): m = Ро_т * V_т, где Ро_т - плотность тела, V_т - общий объем тела.
Объем (V): V = S * h, где S - площадь, h - высота.

Поскольку тело плавает, Архимедова сила равна силе тяжести: Fa = F.
Подставим формулы и выразим высоту погруженной части (h1):


Ро_ж * V_п * g = Ро_т * V_т * g


Ро_ж * S * h1 * g = Ро_т * S * h_о * g


Сокращаем S и g:


Ро_ж * h1 = Ро_т * h_о


h1 = (Ро_т * h_о) / Ро_ж


h1 = (900 кг/м³ * 0,05 м) / 1000 кг/м³ = 0,045 м


Теперь найдем объем погруженной части (V_п):


V_п = S * h1 = 2,5 м² * 0,045 м = 0,1125 м³


Ответ: Высота погруженной части тела (h1) равна 0,045 м, а объем погруженной части (V_п) равен 0,1125 м³.

Дано:

ρж (плотность жидкости) = 1000 кг/м³
ρт (плотность тела) = 900 кг/м³
hо (высота тела) = 0,05 м
S (площадь основания тела) = 2,5 м²
Fa (сила Архимеда) = ρж * Vт * g
F (сила тяжести) = mg
V (объем) = S * h
Fa = F
Найти:

h1 (высота погруженной части тела) = ?
Vп (объем погруженной части тела) = ?
Решение:

1. Вычисляем объем тела (Vт):

Vт = S * hо
Vт = 2,5 м² * 0,05 м
Vт = 0,125 м³
2. Условие плавания тела:

Условие плавания тела: Сила Архимеда (Fa) равна силе тяжести (F).

3. Вычисляем силу Архимеда (Fa):

Fa = ρж * Vт * g
Для упрощения будем использовать g = 10 м/с² (ускорение свободного падения)
Fa = 1000 кг/м³ * 0,125 м³ * 10 м/с²
Fa = 1250 Н
4. Вычисляем массу тела (m):

F = mg
Из условия плавания: F = Fa, то есть mg = 1250 H
m = Fa / g
m = 1250 Н / 10 м/с²
m = 125 кг
5. Вычисляем обьем тела (Vт) используя плотность тела:

Vт = m / ρт
Vт = 125 кг / 900 кг/м³
Vт ≈ 0,139 м³
6. Вычисляем объем погруженной части тела (Vп):

Vп = Vт = 0,125 м³ (Так как Fa = F, то погруженная часть соответствует вытесненному объему жидкости)
7. Находим высоту погруженной части (h1):

Vп = S * h1
h1 = Vп / S
h1 = 0,125 м³ / 2,5 м²
h1 = 0,05 м
Ответ:

V п = 0,125 м³
h1 = 0,05 м (тело погружено полностью)