457(433). На весах уравновешены два груза равной массы - алюминиевый и медный. Как изменится равновесие, если оба груза опустить в воду? Почему?

Ответ: Равновесие нарушится, перевесит медь.

• Изначально весы уравновешены, то есть масса алюминиевого груза равна массе медного груза: \[m_{Al} = m_{Cu}\]
• При погружении в воду на каждый груз начинает действовать выталкивающая сила Архимеда: \[F_A = \rho_{воды} \cdot V_{тела} \cdot g\]
• Объем алюминиевого груза больше объема медного груза, так как плотность алюминия меньше плотности меди: \[\rho_{Al} < \rho_{Cu}\]
• Поскольку объем алюминиевого груза больше, то и выталкивающая сила, действующая на него, будет больше, чем на медный груз: \[F_{A,Al} > F_{A,Cu}\]
• Таким образом, вес, который показывают весы, уменьшится на величину выталкивающей силы. Так как на алюминий действует большая выталкивающая сила, то он станет «легче» меди, и равновесие нарушится.

Ответ: Равновесие нарушится, перевесит медь.