Контрольные задания > Упражнение 34, задача 3: На рычаге уравновешены две гири разной массы, но изготовленные из одного материала. Изменится ли равновесие рычага, если обе гири поместить в воду?
Вопрос:
Упражнение 34, задача 3: На рычаге уравновешены две гири разной массы, но изготовленные из одного материала. Изменится ли равновесие рычага, если обе гири поместить в воду?
Ответ:
Да, равновесие рычага изменится, если обе гири поместить в воду.
Объяснение:
Когда гири погружаются в воду, на них начинает действовать выталкивающая сила (сила Архимеда). Эта сила зависит от объема гири и плотности жидкости (в данном случае воды).
Так как гири имеют разную массу, но изготовлены из одного материала, то у них разные объемы. Следовательно, выталкивающая сила, действующая на каждую гирю, будет разной. Большая гиря будет вытеснять больше воды, и на неё будет действовать большая выталкивающая сила.
Правило рычага гласит, что равновесие соблюдается, когда моменты сил, действующие на рычаг, равны. Момент силы - это произведение силы на плечо рычага. Когда гири находятся в воздухе, их вес создает моменты сил.
Когда гири погружаются в воду, их кажущийся вес уменьшается из-за выталкивающей силы. Уменьшение веса будет пропорционально объему гири, а следовательно, моменты сил также изменятся.
Таким образом, поскольку выталкивающие силы на гири разные, то изменится и равновесие рычага. Рычаг перестанет быть уравновешенным.