Краткое пояснение: Используем условие равновесия рычага и известные значения плотностей для нахождения длины плеча со стороны алюминия.
- Обозначим:
- ρ₁ - плотность льда (= 0.9 г/см³),
- ρ₂ - плотность алюминия (= 2.7 г/см³),
- V - объем кусков (одинаковый для обоих),
- l₁ - длина плеча со стороны льда,
- l₂ - длина плеча со стороны алюминия,
- L - общая длина весов (= 24 см).
- Запишем условие равновесия рычага:
Сила тяжести льда, умноженная на плечо, равна силе тяжести алюминия, умноженной на плечо:
\[ m_1gl_1 = m_2gl_2 \]
где m₁ = ρ₁V и m₂ = ρ₂V.
- Выразим условие равновесия через плотности и объемы:
\[ ρ_1Vl_1 = ρ_2Vl_2 \]
Так как объемы одинаковы, сокращаем их:
\[ ρ_1l_1 = ρ_2l_2 \]
- Выразим l₁ через l₂ и общую длину:
\[ l_1 = L - l_2 \]
- Подставим в уравнение равновесия:
\[ ρ_1(L - l_2) = ρ_2l_2 \]
- Раскроем скобки и выразим l₂:
\[ ρ_1L - ρ_1l_2 = ρ_2l_2 \]
\[ ρ_1L = l_2(ρ_1 + ρ_2) \]
\[ l_2 = \frac{ρ_1L}{ρ_1 + ρ_2} \]
- Подставим значения:
\[ l_2 = \frac{0.9 \cdot 24}{0.9 + 2.7} = \frac{0.9 \cdot 24}{3.6} = \frac{21.6}{3.6} = 6 \]
Ответ: 6