Плоская льдина плавает в воде, выступая над ее поверхностью на высоту h = 0,02 м

22 задание ЕГЭ 2024 физика

Плоская льдина плавает в воде, выступая над ее поверхностью на высоту h = 0,02 м. Определите массу льдины, если ее площадь S = 2500 см². Плотность льда равна 900 кг/м³.

Разбор задания

Так как льдина плавает, то

F_А = mg,

ρ_вg(H − h)S = ρ_лgHS,

где ρ_в – плотность воды,
ρ_л – плотность льда,
H – толщина льдины,

откуда

H = ^ρ_вh/_{ρв − ρл};

m = ρ_лSH = ^ρ_лρ_вSH/_{ρв − ρл} = ^{1000 ⋅ 900 ⋅ 2500 ⋅ 10−4 ⋅ 0,02}/_{1000 − 900} = 45 кг.

Ответ: m = 45 кг