Чтобы решить задачу о плавании тела, применим закон Архимеда, который гласит, что сила выталкивания, действующая на тело, равна весу вытесненной им жидкости.
Определим основные переменные:
- \( V \) — полный объём тела.
- \( V_{\text{погр}} \) — объём погружённой части тела, равный \( \frac{V}{4} \) (так как объём выше уровня жидкости в 4 раза больше погружённой части).
Условие плавания:
- Тело плавает, когда сила Архимеда \( F_A \) равна весу тела \( F_T \).
Сила Архимеда: \[ F_A = \rho_k \cdot g \cdot V_{\text{погр}} \] Где \( \rho_k = 900 \, \text{кг/м}^3 \) — плотность жидкости, \( g \) — ускорение свободного падения.
Вес тела: \[ F_T = \rho_t \cdot g \cdot V \] Где \( \rho_t \) — плотность тела, \( V \) — полный объём тела.
Сравнение сил: \[ \rho_k \cdot g \cdot V_{\text{погр}} = \rho_t \cdot g \cdot V \]
Подстановка значений: \[ \rho_k \cdot g \cdot \frac{V}{4} = \rho_t \cdot g \cdot V \]
Упростим: \[ \rho_k \cdot \frac{1}{4} = \rho_t \]
\[ \rho_t = \frac{\rho_k}{4} \]
Подставляем \( \rho_k \): \[ \rho_t = \frac{900}{4} = 225 \, \text{кг/м}^3 \]
Таким образом, условие плавания для дерева с учётом плотности жидкости: \[ \rho_k \cdot 4 \cdot V = \rho_t \cdot V \]
Правильное записанное условие из предложенных: \[ \rho_k \cdot V = \rho_t \cdot 4 \cdot V \]
Ответ: \(\rho_k \cdot 4 \cdot V = \rho_t \cdot V\).