10. Три стальных шарика опущены в воду (рис. 8). На какой из них действует наибольшая выталкивающая сила?

Решение:

Выталкивающая сила (сила Архимеда) определяется по формуле \( F_A = \rho_{жидкости} × g × V_{погруженной части} \).

По условию, все три шарика стальные, значит, они сделаны из одного материала, но их размеры (и, следовательно, объемы) могут быть разными. Шарик 3 погружен полностью, шарик 2 погружен частично, а шарик 1 погружен полностью.

Из рисунка 8 видно, что:

• Шарик 1 полностью погружен в воду.
• Шарик 2 погружен не полностью (часть шарика находится над водой).
• Шарик 3 полностью погружен в воду.

Сравнивая размеры шариков:

• Шарик 1 кажется меньше шарика 3.
• Шарик 2 погружен лишь наполовину, но при этом он кажется больше шарика 1.

Выталкивающая сила зависит от объема погруженной части тела и плотности жидкости. Шарики сделаны из стали, то есть их плотность одинакова, но объем может отличаться. Плотность воды одинакова для всех.

Если считать, что шарики одинаковые по объему, то сила Архимеда будет одинакова для полностью погруженных шариков (1 и 3), и меньше для шарика 2, так как он погружен не полностью.

Однако, если шарики разные по объему, то нужно сравнивать объемы погруженной части.

Смотря на рисунок, шарик 3 имеет наибольший объем из полностью погруженных. Шарик 2 погружен наполовину, но кажется, что его полный объем меньше, чем у шарика 3. Шарик 1 также полностью погружен, но кажется меньше шарика 3.

Наибольшая выталкивающая сила будет действовать на шарик с наибольшим объемом погруженной части.

Ответ: В. На все шарики действуют одинаковые выталкивающие силы, так как они все опущены в воду.