Задача
Кусок дерева плавает в воде, погрузившись на 3/4 своего объема. Какова плотность дерева? Плотность воды 1000 кг/м³.
Описание задачи
Уровень сложности задачи есть школьный, научный.
Раздел естествознания - физика.
Раздел физики - механика жидкостей и газов.
Используемый законы:
закон Архимеда для жидкостей и газов, второй закон Ньютона.
Геометрические расчеты отсутствуют.
Рассматриваем движение вдоль прямой.
Решаем методами алгебры и арифметики.
Математический анализ не используем.
Проверяем выполнение правила размерности в окончательной алгебраической формуле. Числовой ответ получаем в системе СИ и СГС.
Основные понятия: сила, ускорение.
Качественное решение такое.
На дерево действует сила тяжести и сила Архимеда.
Записывается второй закон Ньютона.
Получается условие плавания тела на поверхности жидкости.
Рассматривается движение вдоль прямой.
Координатная ось совпадает с этой прямой.
Положительное направление выбирается по направлению силы Архимеда. От векторной записи переходим к записи в проекциях на координатную ось. Получаем выражение для плотности дерева.
Количественное решение на фото.
