Дано:
- Чтобы полностью погрузить кокос под воду: сила D = 330 Н (напрямую вниз).
- Чтобы удержать кокос в воздухе: вес W = m g = 30 Н (дано, g = 10 Н/кг).
- Плотность воды ρ = 1000 кг/м³, g = 10 Н/кг.
Найдём массу кокоса W = m g → m = W / g = 30 / 10 = 3 кг.
Найдём объём кокоса При погружении кокоса в воду действует подъемная сила B = ρ g V_submerged, а в полностью погружённом состоянии сила D = B − W = ρ g V − m g.
Дано: D = 330 Н, ρ = 1000 кг/м³, g = 10 Н/кг, m = 3 кг. 330 = ρ g V − m g = (1000)(10)V − (3)(10) 330 = 10000 V − 30 10000 V = 360 V = 0.036 м³.
Переведём в кубические сантименты: 0.036 м³ = 0.036 × 1,000,000 см³ = 36,000 см³.
Найдём объём, находящийся под водой при плавании При равновесии W = B_submerged, то есть: m g = ρ g V_submerged → V_submerged = m / ρ = 3 / 1000 = 0.003 м³.
Часть над водой Доля, находящаяся над водой, равна 1 − (V_submerged / V) = 1 − (0.003 / 0.036) = 1 − 1/12 = 11/12.
Численно: k = 11/12 ≈ 0.9167 (то есть около 91.7%), и k < 1, как и требует условие.
Итоги:
- Масса кокоса: 3 кг.
- Объём кокоса: 36000 см³.
- Часть над водой: k = 11/12 ≈ 0.917 (≈ 91.7%).