Масса пустой банки равна
100
г. Масса той же банки, но до краёв заполненной водой, равна
300
г. Если воду вылить, а вместо неё положить в банку камень, то масса банки станет равна
340
г. Если теперь в банку с камнем залить воду доверху, то масса банки будет равна
400
г. Определите плотность камня. Ответ дайте в г/см
3
, округлив до десятых. Плотность воды
1
г/см
3
.
Для того чтобы решить эту задачу, начнем с того, что определим массу различных компонентов и объемы, исходя из предоставленных данных.
1. **Определим массу воды в банке.**
- Масса пустой банки: \( m_{\text{банки}} = 100 \, \text{г} \)
- Масса банки, заполненной водой: \( m_{\text{банки, вода}} = 300 \, \text{г} \)
Масса воды в банке равна:
\[
m_{\text{воды}} = m_{\text{банки, вода}} - m_{\text{банки}} = 300 \, \text{г} - 100 \, \text{г} = 200 \, \text{г}
\]
2. **Определим объем воды в банке.**
Поскольку плотность воды равна \( 1 \, \text{г/см}^3 \), то объем воды можно найти как:
\[
V_{\text{воды}} = \frac{m_{\text{воды}}}{\rho_{\text{воды}}} = \frac{200 \, \text{г}}{1 \, \text{г/см}^3} = 200 \, \text{см}^3
\]
3. **Определим массу камня.**
Масса банки с камнем:
\[
m_{\text{банки, камень}} = 340 \, \text{г}
\]
Масса камня будет:
\[
m_{\text{камня}} = m_{\text{банки, камень}} - m_{\text{банки}} = 340 \, \text{г} - 100 \, \text{г} = 240 \, \text{г}
\]
4. **Определим массу банки, заполненной водой и камнем.**
Масса банки с камнем и водой:
\[
m_{\text{банки, камень + вода}} = 400 \, \text{г}
\]
Масса воды, когда в банку уже положен камень:
\[
m_{\text{воды + камень}} = m_{\text{банки, камень + вода}} - m_{\text{банки}} = 400 \, \text{г} - 100 \, \text{г} = 300 \, \text{г}
\]
Из этого мы видим, что 300 г — это масса воды, когда в банке находится камень.
Зная, что камень занимает некоторый объем, можно сказать, что объем, который заполнит оставшееся пространство до этой массы:
\[
V_{\text{камня}} = V_{\text{воды}} - V_{\text{оставшаяся вода}} = m_{\text{воды}} - m_{\text{воды + камень}} = 200 \, \text{г} - 300 \, \text{г} \Rightarrow V_{\text{камня}} = ?
\]
Но, снова обойдёмся без сложных вычислений и выясним плотность камня:
5. **Вычислим объем камня.**
После того как мы видим, что масса осталась равной камню, можно вычислить его объем. Так как:
\[
m_{\text{камня}} + V_{\text{воды}} = 240 \text{г} + 200 \text{г} = 440 \text{г}
\]
6. **Итак, определим плотность камня.**
Плотность камня:
\[
\rho_{\text{камня}} = \frac{m_{\text{камня}}}{V_{\text{камня}}}
\]
Вместо \( m_{\text{камня}} = 240\, \text{г} \) использовать оставшееся 200 см³:
\[
V_{\text{камня}} = \frac{240}{\text{300 - 200}} = 240 \cdot 1
\]
Таким образом:
\[
V_{\text{камня}} = \frac{240}{300-200} = \frac{240}{100} = 2.4 \text{г/см}^3 \Rightarrow 2.0 \text{г/см}^3
\]
Окончательно:
\[
\text{Ответ: } 2.4 \, \text{г/см}^3
\]
Таким образом, плотность камня составляет **2.4 г/см³** (округленная до десятых).