Question

Jaka jest grubość kry lodowej wystającej nad powierzchnię wody na wysokość 2 m?

Answer 1

Grubość kry lodowej wystającej nad powierzchnię wody na wysokość 2 m wynosi około 3 do 4 centymetrów

Answer 2

Z tego co wiem to chyba wystaję ok. 10%,
więc grubość kry powinna wynosić ok. 20 m.

Answer 3

Lód jest lżejszy, więc pływa. Zakładamy, że kształt kry jest typu graniastosłupa, czyli ma stały przekrój poprzeczny (równoległy do płaszcz.wody), bo wtedy możemy mówić o wysokości zamiast poprawniejszego: obliczenia objętości lodu, co nie wymuszałoby konkretnego kształtu. Gęstość właściwa lodu jest różna w zależności od temperatury, można przyjąć, że jest o 10% mniejsza od gęstości wody (co jest anomalią wśród substancji krystalicznych).
Lód pływa, bo jego ciężar jest równoważony siłą wyporu zanurzonej części kry.
Oznaczmy przez V1 objętość zanurzonej części kry, a V2 objętość wystającej, d1-gęstość wody, d2-gęstość lodu, g-przyspieszenie ziemskie
Z założenia 0,9d1=d2
Ciężar całej kry:
Q1=(V1+V2)*d2*g
Ciężar wody wypartej przez zanurzoną części kry:
Q2=V1*d1*g
Z prawa Archimedesa:
Q1=Q2
(V1+V2)*d2*g=V1*d1*g
(V1+V2)d2=V1d1
(V1+V2)*0,9d1=V1*d1 (z założenia gęstości lodu)
(V1+V2)*0,9=V1
0,9V2=0,1V1
V1=9V2, tzn. pod wodą znajdzie się 9 razy więcej lodu niż nad wodą.
Przy wcześniejszym założeniu o kształcie lodu, możemy te proporcje zastąpić proporcją wysokości kry:
h1=9h2
Jeśli h2= 2 m, to h1=18 m, czyli cała kra ma wysokość 20m.