В море плавает айсберг массой 250 т. Какая часть айсберга находится над поверхностью воды? Какова ее масса?

Плотность льда составляет 920 кг/м³, а плотность морской воды - около 1025 кг/м³, около 90 % объёма айсберга находится под водой.

Масса части айсберга, находящейся над поверхностью воды, равнасиле Архимеда, действующей на айсберг за вычетом массы айсберга,.

Fa = ρж*g*V.

Объём айсберга равен V = m / ρa = 250000 / 920 = 271.7391 м³.

Подъемной силой называется равнодействующая силы Архимеда и силы тяжести, действующих на тело. Формула получается такой: Fпод=Fарх - Mg

Тогда Faрх = 1025*9,81*271,7391 = 2732405 Н - это в случае, когда тело полностью погружено в воду.

Объем погруженной части Vп таков, что вес вытесненной жидкости равен силе тяжести плавающего тела: F A1 = mg. Если средняя плотность тела меньше плотности жидкости - условие плавания сплошного тела на поверхности жидкости.

Отсюда выводим уравнение плавания:

Vn * ρж = V*ρл V₁ = V - Vn = 271,7391 - (271,7391*920/1025) = 27.83669 м ³

что соответствует массе 27.83669*920 = 25609.76 кг = 25,6 т.

Fa=ро1*g*V=Pтела=m*g=Pвытолкнутой жидкости

Р=250000*9,8=2450000 Н

Vайсберга=Р/ро2*g=2450000 / (900*9,8) = 277,78 м3

Vвыт воды=Р/ро1*g=2450000/1000*9,8=250 м3

277,78-250=27,78 м3

27,78/277,78=0,1=10%

250*0,1=25 т масса айсберга возвышающегося над водой