УПРАЖНЕНИЕ 29. 1. К одной чаше весов подвешен цилиндр из алюминия, а к другой — оловянный такой же массы. Весы находятся в равновесии. Оба цилиндра одновременно погрузили в воду. Равновесие весов нарушилось. Объясните почему. Какая чаша весов перевесила?

Объяснение нарушения равновесия весов:

Изначально весы находятся в равновесии, потому что цилиндры из алюминия и олова имеют одинаковую массу. Однако у них разная плотность: олово плотнее алюминия.

Когда цилиндры погружают в воду, на каждый из них действует выталкивающая сила Архимеда. Объем алюминиевого цилиндра будет больше, чем объем оловянного цилиндра такой же массы, так как плотность алюминия меньше плотности олова.

Выталкивающая сила зависит от объёма погруженного тела: \( F_A = \rho_{жидкости} \cdot g \cdot V_{тела} \).

Поскольку объём алюминиевого цилиндра больше, на него действует большая выталкивающая сила. Это означает, что вес алюминиевого цилиндра в воде станет меньше, чем вес оловянного. Следовательно, чаша весов с алюминиевым цилиндром перевесит.