W tym zadaniu trzeba obliczyć, ile wynosi masa piłki, pływającej w wodzie tak, że wynurzone są 3 cm tej piłki, a jej promień wynosi 10 cm. Przyjmij, że gęstość wody wynosi 1 g/cm³ oraz skorzystaj z faktu, że masa wypartej wody przez ciało to masa tego ciała. Do rozwiązania zadania wykorzystaj wzór na objętość czaszy który ma postać:
Masa piłki wynosi tyle ile masa wypartej wody na mocy prawa podanego w treści zadania.
Objętość wypartej wody to objętość zanurzonej części piłki i niech ta objętość będzie oznaczona jako Vwyp.
Gdzie, Vp – objętość całej piłki, Vcz – objętość niezanurzonej części piłki
Niezanurzona część piłki to czasza o wysokości 3 cm.
Wzór na gęstość ma postać:
Gdzie d – gęstość, m – masa zaś V to objętość.
Jest to jednocześnie szukana masa piłki.
Aby obliczyć masę piłki musisz obliczyć masę wypartej wody, gdyż na mocy prawa podanego w treści zadania masa piłki to masa wypartej wody. Z kolei, aby obliczyć masę wypartej wody musisz obliczyć jej objętość. Objętość wypartej wody to po prostu objętość zanurzonej części piłki.
Objętość zanurzonej części piłki to różnica objętość całej piłki i niezanurzonej części piłki. Objętość całej piłki obliczysz ze wzoru na objętość kuli i wynosi ona:
Zauważ, że niezanurzona część piłki ma kształt czaszy o wysokości takiej, na jaką wynurzona jest piłka, czyli 3 cm. Podstawiając te dane do wzoru na objętość czaszy otrzymasz:
Więc zanurzona część piłki, a więc objętość wypartej wody przez tę piłkę to różnica tych dwóch objętości.
Masę wypartej wody możesz obliczyć ze wzoru, na gęstość który ma postać:
Gdzie d – gęstość, m – masa zaś V to objętość. Podstawiając odpowiednie dane otrzymasz:
Jest to jednocześnie szukana masa piłki.
Zadanie 16.
89Zadanie 17.
90Zadanie 18.
90Zadanie 25.
98Zadanie 27.
98Zadanie 16.
103Zadanie 17.
103Zadanie 19.
103Zadanie 14.
111Zadanie 13.
114Zadanie 14.
114Zadanie 21.
131Zadanie 23.
137Zadanie 28.
138Zadanie 20.
142Zadanie 23.
148