Найдите плотность нижнего шарика. Ответ дайте в кг/м³, округлите до целых.

Используем данные рисунка: \(V=300\text{ см}^3=0{,}0003\text{ м}^3\), \(a=20\text{ см}\), \(h=15\text{ см}\), \(F_1=0{,}8\text{ Н}\), \(F_3=0{,}6\text{ Н}\). Примем \(g=10\text{ Н/кг}\) и плотность воды \(1000\text{ кг/м}^3\).

Горизонтальная составляющая силы стержня на нижний шарик равна \(0{,}8\) Н и направлена вправо. Поскольку \(h/a=15/20=0{,}75\), её вертикальная составляющая равна \(0{,}8\cdot0{,}75=0{,}6\) Н и направлена вверх.

На нижний шарик действует архимедова сила \(F_A=1000\cdot10\cdot0{,}0003=3\) Н. В равновесии его вес уравновешивает архимедову силу и две направленные вверх силы: \(F_3\) и вертикальную составляющую силы стержня. Поэтому \(mg=3+0{,}6+0{,}6=4{,}2\) Н.

Плотность нижнего шарика: \(\rho=4{,}2/(10\cdot0{,}0003)=1400\text{ кг/м}^3\).

Ответ: 1400 кг/м³.