Шаг 1: Рассмотрим ситуацию, когда слиток свинца и кусок стекла находятся в воздухе.
По условию, масса свинцового слитка равна массе куска стекла. Следовательно, весы находятся в равновесии.
Шаг 2: Рассмотрим ситуацию, когда слиток свинца и кусок стекла погружены в воду.
Плотность свинца (ρсвинца) ≈ 11340 кг/м³.
Плотность стекла (ρстекла) ≈ 2500 кг/м³.
Из-за разной плотности свинца и стекла, объемы тел будут разными. Объем свинца будет меньше объема стекла, если их массы равны.
Шаг 3: Определим выталкивающую силу, действующую на свинец (FA_свинца) и на стекло (FA_стекла).
\[F_{A} = \rho_{воды} \cdot g \cdot V\]
где ρводы - плотность воды, g - ускорение свободного падения, V - объем тела.
Так как объем стекла больше объема свинца, то и выталкивающая сила, действующая на стекло, будет больше, чем на свинец.
Шаг 4: Сравним силы, действующие на свинец и стекло в воде.
С одной стороны весов действует сила тяжести свинца минус архимедова сила, действующая на свинец.
\[P_{свинца} - F_{A_свинца}\]
С другой стороны весов действует сила тяжести стекла минус архимедова сила, действующая на стекло.
\[P_{стекла} - F_{A_стекла}\]
Так как FA_стекла > FA_свинца, равновесие весов нарушится, перевесит свинец.
Ответ: Равновесие нарушится, так как выталкивающая сила, действующая на стекло, будет больше, чем на свинец, из-за разницы в объемах при одинаковой массе.