Пробковый спасательный круг имеет массу 12 кг. Чему равна масса груза, который поддерживается этим кругом, если круг погружается в воду наполовину?

Когда пробковый спасательный круг погружается в воду наполовину, это значит, что его масса уравновешена силой Архимеда. Пробковый круг, как и любое другое тело, погруженное в воду, испытывает силу Архимеда, которая направлена вверх и равна весу выталкиваемой воды.

Шаг 1. Масса круга

Масса пробкового спасательного круга составляет 12 кг. Вода выталкивает круг на определенную глубину в зависимости от его плотности и объема. Если круг погружается наполовину, это означает, что половина его объема находится в воде, и сила Архимеда компенсирует его вес.

Шаг 2. Принцип Архимеда

Сила Архимеда $F_A$ равна весу выталкиваемой воды и может быть выражена через формулу:

где:

• $\rho_{в}$ — плотность воды (приблизительно 1000 кг/м³),
• $V_{выталкиваемой}$ — объем выталкиваемой воды,
• $g$ — ускорение свободного падения (около 9.81 м/с²).

Когда круг погружается наполовину, сила Архимеда уравновешивает вес круга, то есть:

где $m_{круга}$ — масса спасательного круга, равная 12 кг.

Шаг 3. Объем круга и сила Архимеда

Поскольку круг погружается наполовину, это означает, что выталкиваемый объем воды составляет половину объема круга. Сила Архимеда будет пропорциональна этому объему.

Шаг 4. Поддерживаемая масса

Если круг погружается на половину своего объема и при этом его масса уравновешена силой Архимеда, то можно утверждать, что круг способен поддержать массу, равную его собственной массе. Поскольку масса круга 12 кг, то масса груза, который он поддерживает, также будет равна 12 кг.

Таким образом, масса груза, который поддерживается этим кругом, равна 12 кг.