По закону Архимеда на тело, погруженное в жидкость действует выталкивающая сила равная весу воды, вытесненной телом. Сила выталкивания воды Fвыт = (Vчел.+ Vкруга)*g*Рводы. Здесь Рводы - плотность воды. Объем человека Vчел = Mчел/Pчел. Здесь Мчел -масса человека; Рчел. - плотность человека. Таким образом, Fвыт = (Mчел./Pчел.+ Vкруга)*g*Рводы. С другой стороны эта выталкивающая сила должна, по меньшей мере, быть равна сумме веса человека и круга. Т.е. Fвыт.= (Мчел + Vкруга*Ркруга)*g. Здесь Ркруга - плотность материала круга. Следовательно можно записать равенство (Mчел./Pчел.+ Vкруга)*g*Рводы = (Мчел + Vкруга*Ркруга)*g, или (Mчел./Pчел.+ Vкруга)*Рводы = (Мчел + Vкруга*Ркруга). Открыв скобки о объединив члены с общими множителями получим: Vкруга(Рводы - Ркруга) = Мчел(1 - Рводы/Рчел). Отсюда Vкруга = Мчел(1 - Рводы/Рчел)/(Рводы - Ркруга)=100(1-1000/1040)/(1000 - 200) = 100(1-0,961538...)/800 = 0,0048... куб.метра
Есть такой закон Архимеда для жидкостей. Средняя плотность железного гвоздя больше плотности воды. Следовательно, гвоздь имеет массу больше, чем равное с ним по объему количество воды. Это значит, что выталкивающая сила, действующая на гвоздь меньше, чем сила тяжести, действующая на него же. Вывод - равнодействующая сил направлена вниз, гвоздь тонет.
С кораблем - все наоборот. Он внутри полый, и сделано это специально, в первую очередь для того, чтобы его средняя плотность (по всему объему) была меньше, чем плотность воды. Следовательно, корабль имеет массу меньше, чем равное с ним по объему количество воды. Корабль погружается до тех пор, пока сила тяжести, действующая на него не уравновесится выталкивающей силой. Вывод - равнодействующая сил равна нулю, корабль плывет.
Кстати, если понизить среднюю плотность воды (например, наполнив ее пузырьками воздуха) , то прекрасно плававший до тех пор корабль может "потерять плавучесть" и затонуть.
Средняя плотность железного гвоздя больше плотности воды. Следовательно, гвоздь имеет массу больше, чем равное с ним по объему количество воды. Это значит, что выталкивающая сила, действующая на гвоздь меньше, чем сила тяжести, действующая на него же. Вывод - равнодействующая сил направлена вниз, гвоздь тонет.
С кораблем - все наоборот. Он внутри полый, и сделано это специально, в первую очередь для того, чтобы его средняя плотность (по всему объему) была меньше, чем плотность воды. Следовательно, корабль имеет массу меньше, чем равное с ним по объему количество воды. Корабль погружается до тех пор, пока сила тяжести, действующая на него не уравновесится выталкивающей силой. Вывод - равнодействующая сил равна нулю, корабль плывет.
Кстати, если понизить среднюю плотность воды (например, наполнив ее пузырьками воздуха) , то прекрасно плававший до тех пор корабль может "потерять плавучесть" и затонуть.