Краткое пояснение:
Сила тяжести баржи остается неизменной, так как её масса не меняется. Сила Архимеда равна силе тяжести, поэтому она также не меняется. При переходе в менее плотную пресную воду баржа будет погружаться глубже, чтобы вытеснить тот же объем воды.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Сила тяжести (\( F_{тяж} \)) баржи определяется массой баржи и ускорением свободного падения (\( m g \)). Так как масса баржи и \( g \) не изменяются, сила тяжести остается неизменной. Выбираем вариант 3) не изменилась.
- Шаг 2: Баржа плавает, следовательно, на неё действует закон Архимеда. В состоянии равновесия сила Архимеда (\( F_{A} \)) равна силе тяжести (\( F_{тяж} \)). Поскольку \( F_{тяж} \) не изменилась, \( F_{A} \) также не изменилась. Выбираем вариант 3) не изменилась.
- Шаг 3: Сила Архимеда также равна \( F_A = \rho g V_{погр} \), где \( \rho \) — плотность жидкости, \( V_{погр} \) — объём погруженной части баржи. Плотность солёной воды выше плотности пресной воды (\( \rho_{солёной} > \rho_{пресной} \)). Так как \( F_A \) осталась прежней, а \( \rho \) уменьшилась, объём погруженной части баржи \( V_{погр} \) должен увеличиться. Это означает, что баржа погрузится глубже, то есть её осадка увеличится. Выбираем вариант 1) увеличилась.
Таблица с ответами:
| Сила тяжести | Осадка | Сила Архимеда |
| 3 | 1 | 3 |