Тело будет плавать в жидкости в том случае, если плотность тела меньше плотности жидкости.
Условие плавучести тел можно записать уравнением:
F = Fₐ - P = ρ(ж)gV - ρ(т)gV = gV·(ρ(ж) - ρ(т))
где Fₐ - выталкивающая сила, действующая на полностью
погруженное в жидкость тело, Н
Р - вес тела, Н
ρ(ж) - плотность жидкости, кг/м³
ρ(т) - плотность тела, кг/м³
g = 9,81 Н/кг - ускорение свободного падения
V - объем тела, м³
Очевидно, если плотность жидкости будет больше плотности тела, то величина выталкивающей силы Fₐ будет больше веса тела Р, результирующая сила F будет направлена вверх, и тело в данной жидкости не утонет.
Для заданной плотности тела 900 кг/м³ большей плотностью обладают следующие жидкости:
вода пресная ρ(ж) = 1000 кг/м³
вода морская ρ(ж) = 1030 кг/м³
молоко ρ(ж) = 1028 кг/м³
подсолнечное масло ρ(ж) = 930 кг/м³
глицерин ρ(ж) = 1260 кг/м³
серная кислота ρ(ж) = 1800 кг/м³
ртуть ρ(ж) = 13600 кг/м³ и т.д.
Объяснение:
1 тело:
X₀₁ = - 80 м
X₁ = 120 м
t₁ = 20 с
Скорость движения первого тела:
V₁ = (X₁ - X₀₁) / t₁ = (120 - (-80))/20 = (120+80) / 20 = 10 м/с
Уравнение движения:
X₁ = X₀₁ + V₁·t
или
X₁ = - 80 + 10·t (1)
2 тело:
X₀₂ = 100 м
X₂ = - 80 м
t₁ = 30 с
Скорость движения второго тела:
V₂ = (X₂ - X₀₂) / t₂ = (-80 - 100) / = - 180 / 30 = - 6 м/с
Уравнение движения:
X₂ = X₀₂ + V₂·t
или
X₂ = 100 - 6·t (2)
Поскольку тела встретились, то приравняем (1) и (2):
- 80 + 10·t = 100 - 6·t
16·t = 180
t = 180/16 ≈ 11 с
X = -80 + 10·11 ≈ 30 м
Покажем это на графике:
