УПРАЖНЕНИЕ 29 1. К одной чаше весов подвешен цилиндр из алюминия, а к другой – оловянный такой же массы. Весы находятся в равновесии. Оба ци- линдра одновременно погрузили в воду. Равновесие весов наруши- лось. Объясните почему. Какая чаша весов перевесила? 2. К коромыслу весов подвешены два железных шарика одинакового объёма. Нарушится ли равновесие весов, если один шарик погрузить в воду, другой — в керосин? Ответ обоснуйте. 3. Какую силу нужно приложить, чтобы кусок гранита объёмом 40 дм³ удержать в воде; в воздухе? 4. В какой воде, пресной или морской, на человека действует большая выталкивающая сила? 5*. Одинаковая ли сила потребуется для того, чтобы удержать пустое ве- дро в воздухе и это же ведро, но наполненное водой, в воде? Ответ по- ясните.

Ответ: Смотри решение ниже.

Решение:

1. Весы перевесит та чаша, к которой подвешен цилиндр из олова. Логика такая: * Плотность алюминия меньше, чем плотность олова. * Следовательно, объем цилиндра из алюминия больше, чем объем цилиндра из олова. * При погружении в воду на цилиндр из алюминия действует большая выталкивающая сила, чем на цилиндр из олова. * Поэтому, чаша весов с цилиндром из олова перевесит. 2. Равновесие весов нарушится. Логика такая: * Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости. * Плотность воды больше, чем плотность керосина. * На шарик в воде действует большая выталкивающая сила, чем на шарик в керосине. * Поэтому, шарик в керосине будет перевешивать. 3. Для решения задачи нужно знать плотность гранита. Примем плотность гранита равной 2600 кг/м³. * Объем гранита равен 40 дм³ = 0,04 м³. * Сила тяжести, действующая на гранит, равна: \[F = mg = \rho Vg = 2600 \cdot 0.04 \cdot 9.8 = 1019.2 \,\text{Н}\] * Выталкивающая сила, действующая на гранит в воде, равна: \[F_{\text{выт}} = \rho_{\text{воды}} Vg = 1000 \cdot 0.04 \cdot 9.8 = 392 \,\text{Н}\] * Сила, которую нужно приложить, чтобы удержать гранит в воде, равна: \[F_{\text{удерж}} = F - F_{\text{выт}} = 1019.2 - 392 = 627.2 \,\text{Н}\] * В воздухе выталкивающей силой можно пренебречь, поэтому сила, которую нужно приложить, чтобы удержать гранит в воздухе, примерно равна силе тяжести: \[F_{\text{удерж}} = 1019.2 \,\text{Н}\] 4. В морской воде на человека действует большая выталкивающая сила, чем в пресной воде. Логика такая: * Плотность морской воды больше, чем плотность пресной воды. * Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости. 5. Сила, необходимая для удержания ведра в воздухе, будет меньше, чем сила, необходимая для удержания этого же ведра, наполненного водой, в воде. Логика такая: * Ведро с водой имеет больший вес, чем пустое ведро. * Чтобы удержать ведро с водой в воде, нужно приложить силу, равную разности между весом ведра с водой и выталкивающей силой, действующей на ведро с водой. * В случае пустого ведра в воздухе, нужно просто преодолеть вес ведра.

Ответ: Смотри решение выше.

Result Card:

Твой статус: Физический гений

Минус 15 минут нудной домашки. Потрать их на катку или новый рилс

Не будь NPC — кинь ссылку бро, который всё еще тупит над этой задачей