Gọi thể tích của cả cục đá là V
Thể tích phần cục đá nổi khỏi mặt nước là V1
D1 là khối lượng riêng của nước
D2 là khối lượng riêng của đá
V = 360 cm3 = 3,6.10-4 (m3)
D2 = 0,92g/cm3 = 920kg/m3
D1 = 1000 kg/m3
Trọng lượng của cục đá là:
P = V.d2 = V.10D2 = 3,6.10-4.10.920= 3,312(N)
Lực đẩy Asimec tác dụng lên phần đá chìm là:
FA = Vch.d1 = (V-V1).10D1 = (3,6.10-4 - V1) .10000
Khi cục nước đá đã cân bằng nổi trên mặt nước thì
P = FA
3,312 = (3,6.10-4 - V1) .10000
=> 3,6.10-4 - V1 =3,312.10-4
=> V1 =2,88.10-5(m3) = 28,8 cm3
Vậy thể tích phần đá nổi lên khỏi mặt nước là 28,8 cm3
gọi V1 là thể tích phần cục nước đá nổi trên mặt nước , V2 là thể tích phần cục nước đá chìm trong nước , V là thể tích cục nước đá , D là khối lượng riêng của cục nước đá , d2 là trọng lượng riêng của nước (V=360cm3 , D=0,92g/cm3 , d2=10000N/m3) , P là trọng lượng của cục nước đá .
Do cục nước đá nổi trên mặt nước nên trọng lượng của cục nước đá đúng bằng trọng lượng của phần nước bị chiếm chỗ , tức là bằng lực đẩy archimedes , nên ta có :
P=Fa=d2.V2
=>V2 = P/d2
Mà P = 10m , mặt khác m = V.D = 360.0,92 = 331,2g = 0,3312kg
vậy P = 10.0,3312 = 3,312N
Do đó thể tích phần nhúng chìm trong nước là :
V2 = P/d2 = 3,312/10000 = 0,0003321m3 = 331,2cm3
Vậy thể tích phần cục nước đá nhô ra khỏi mặt nước là :
V1 = V - V2 = 360 - 331,2 = 28,8cm3