Пусть S ---площадь льдины, h ---ее толщина, ρ ---плотность воды, ρ1; ---плотность льда, m ---масса человека. На льдину действует сила тяжести, направленная вниз и равная ρ1gV=ρ1gSh, Сила тяжести человека, направленная вниз и равная mg Эти силы должну уравновешиваться выалкивающей силой (сило Архимеда), направленной вверх. Эта сила будет максимальной, если вся льдина погружена в воду, следовательно должно выполняться равенство ρ1gSh+mg=ρgSh Sh(ρ-ρ1)=m S=m/(h(ρ-ρ1))=80кг/(0.4м*(1000-900(кг/м³))=0.2м²
Свяжем СО с кругом. В этой СО скорость течения реки v₁ =0. Скорость катера в этой СО v₂ собственная скорость катера. Начало отсчета в нашей СО свяжем с моментом утери круга, круг покоится его перемещение равно нулю. Катер совершил по течению до обнаружения пропажи перемещение Δr₁ = v₂ * t, где t = 1 час Затем катер совершил перемещение Δr₂ = 2 * v₂ * t' в обратном направлении до встречи с кругом. t' - время движения в обратном направлении v₂ * t - 2 * v₂ * t' = 0 - общее перемещение равно нулю (плот в выбранной СО покоится). => t = 2 * t' => t' = 0,5 ч Вернемся к СО связанной с землей. В этой СО круг за время t' пройдет путь S = v₁ * t' = 10 км/ч * 0,5 ч = 5 км
На льдину действует сила тяжести, направленная вниз и равная
ρ1gV=ρ1gSh,
Сила тяжести человека, направленная вниз и равная
mg
Эти силы должну уравновешиваться выалкивающей силой (сило Архимеда), направленной вверх.
Эта сила будет максимальной, если вся льдина погружена в воду, следовательно
должно выполняться равенство
ρ1gSh+mg=ρgSh
Sh(ρ-ρ1)=m
S=m/(h(ρ-ρ1))=80кг/(0.4м*(1000-900(кг/м³))=0.2м²