Краткое пояснение: Сначала определяем объем льдины, затем её массу и выталкивающую силу.
3. а)
- Толщина льдины: \(h = 50 \, \text{см} = 0.5 \, \text{м}\).
- Площадь льдины: \(A = 2 \, \text{м}^2\).
- Объем льдины:
\[V = A \cdot h = 2 \, \text{м}^2 \cdot 0.5 \, \text{м} = 1 \, \text{м}^3\]
- Плотность льда: \(\rho_{\text{льда}} = 900 \, \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}\).
- Масса льдины:
\[m = \rho_{\text{льда}} \cdot V = 900 \, \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 1 \, \text{м}^3 = 900 \, \text{кг}\]
3. б)
- Выталкивающая сила, действующая на льдину, равна весу вытесненной воды.
- Поскольку льдина плавает, выталкивающая сила равна силе тяжести, действующей на льдину:
\[F_{\text{выталкивающая}} = m \cdot g = 900 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \frac{\text{м}}{\text{с}^2} = 8820 \, \text{Н}\]
3. в)
- Высота выступающей над водой части льдины:
- Плотность воды: \(\rho_{\text{воды}} = 1000 \, \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}\).
- Объем вытесненной воды равен объему погруженной части льдины:
\[V_{\text{погруженной части}} = \frac{m}{\rho_{\text{воды}}} = \frac{900 \, \text{кг}}{1000 \, \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}} = 0.9 \, \text{м}^3\]
- Высота погруженной части:
\[h_{\text{погруженной части}} = \frac{V_{\text{погруженной части}}}{A} = \frac{0.9 \, \text{м}^3}{2 \, \text{м}^2} = 0.45 \, \text{м}\]
- Высота выступающей части:
\[h_{\text{выступающей части}} = h - h_{\text{погруженной части}} = 0.5 \, \text{м} - 0.45 \, \text{м} = 0.05 \, \text{м} = 5 \, \text{см}\]
Ответ: 3. а) 900 кг. 3. б) 8820 Н. 3. в) 5 см.