На концах коромысла равноплечих весов подвешены два однородных шарика. Один шарик сделан из железа, а другой — из меди. Весы находятся в равновесии. Что произойдет с равновесием весов, если оба шарика полностью погрузить в воду? 1) весы останутся в равновесии, так как массы шариков одинаковы 2) весы останутся в равновесии, так как шарики имеют одинаковые объемы 3) равновесие весов нарушится опустится шарик, сделанный из железа 4) равновесие весов нарушится — опустится шарик, сделанный из меди

Выберем правильный вариант ответа.

При погружении шариков в воду на них начнет действовать выталкивающая сила (сила Архимеда). Эта сила прямо пропорциональна объему вытесненной жидкости (в данном случае воды). Поскольку весы были в равновесии изначально, это значит, что вес железного шарика равен весу медного шарика.

(P_{железа} = P_{меди})

(m_{железа} * g = m_{меди} * g)

(m_{железа} = m_{меди})

Но поскольку плотность железа меньше плотности меди, то при одинаковой массе объем железного шарика будет больше, чем объем медного. Следовательно, выталкивающая сила, действующая на железный шарик, будет больше, чем на медный.

\(F_{A} = \rho_{воды} * V_{тела} * g\)

(F_{A железа} > F_{A меди})

Так как выталкивающая сила, действующая на железный шарик, больше, равновесие весов нарушится, и перевесит шарик из меди.

Ответ: 4) равновесие весов нарушится — опустится шарик, сделанный из меди