Переведем в СИ объем тела человека:
V₀ = 75 дм³ = 75*10⁻³ м³
Учтем тот факт, что голова и шея не должны быть в воде:
100%-12,5% = 87,5 % или 0,875
Тогда объем тела человека в воде:
V₁=0,875*75*10⁻³ ≈ 66*10⁻³ м³
Вес человека должен быть равен весу вытесненной воды как человеком, так пенопластовым поясом (весом пенопласта пренебрежем):
m*g = ρ*g*(V₁+V₂)
Плотность морской воды:
ρ = 1030 кг/м³
(V₁+V₂) = m/ρ = 80/1030 ≈ 78*10⁻³ м³
Объем пояса:
V₂=78*10⁻³ - 66*10⁻³ = 12*10⁻³ м³ или 12 дм³
Начальное положение 10 м
начальная скорость 4м/с
ускорение a/2=-1, значит а=-2 м/с²
Тело остановится, значит скорость конечная 0.
v=v₀-at (минус из-за равнозамедленного движения)
0=4-1*t
t=4 c- время, через которое тело остановится
х= 10+4*4- 4²=10м- положение тела в момент остановки
Q = c*m* (t2 - t1) = 4200*0,5*( 21 - 20) = 4200*0,5 = 2100 Дж
Увеличится в 4 раза. Давление прямо пропорционально кинетической энергии: P=2*n*Ek/3