23.28. На дне сосуда с водой лежат чугунный и алюминиевый шары одинаковой массы. Какой из них давит на дно с большей силой?

Ответ:

• На дно с большей силой давит алюминиевый шар.

Обоснование:

• Оба шара имеют одинаковую массу, значит, сила тяжести, действующая на них, одинакова.
• Однако, плотность чугуна (≈ 7000-7300 кг/м³) больше плотности алюминия (≈ 2700 кг/м³).
• При одинаковой массе, чугунный шар будет иметь меньший объем, чем алюминиевый.
• Следовательно, выталкивающая сила Архимеда, действующая на чугунный шар (которая зависит от объема), будет меньше, чем на алюминиевый шар.
• Сила, с которой шар давит на дно, равна силе тяжести минус выталкивающая сила.
• Так как выталкивающая сила для алюминиевого шара больше, то сила давления на дно для него будет меньше. Соответственно, для чугунного шара сила давления на дно будет больше.