ЗАДАЧА 16 К рычажным весам подвесили два тела: корундовый куб со стороной 5 см и стальную деталь. При этом весы находились в равновесии. Что произойдёт с равновесием весов, если одновременно опустить куб в бензин, а стальную деталь в насыщенный раствор соли? Плотность насыщенного раствора соли 1250 кг/м³.

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

1. Вычисляем объем куба: V_куба = (5 см)³ = 125 см³ = 0.000125 м³
2. Вычисляем архимедову силу, действующую на куб в бензине (плотность бензина примерно 740 кг/м³): F_{A, куб} = ρ_{бензина} * V_куба * g = 740 кг/м³ * 0.000125 м³ * 9.8 м/с² ≈ 0.9065 Н
3. Предположим, что стальная деталь имеет тот же вес, что и корундовый куб на воздухе. Это означает, что масса стальной детали примерно равна массе корундового куба. Корунд (Al₂O₃) имеет плотность около 3950 - 4100 кг/м³. Возьмем среднее значение: ρ_{корунда} ≈ 4025 кг/м³.
4. Масса куба: m_куба = ρ_{корунда} * V_куба = 4025 кг/м³ * 0.000125 м³ ≈ 0.503 кг
5. Теперь найдем объем стальной детали: V_стали = m_куба / ρ_стали = 0.503 кг / 7850 кг/м³ ≈ 0.000064 м³ (плотность стали примерно 7850 кг/м³)
6. Вычисляем архимедову силу, действующую на стальную деталь в насыщенном растворе соли: F_{A, сталь} = ρ_соли * V_стали * g = 1250 кг/м³ * 0.000064 м³ * 9.8 м/с² ≈ 0.784 Н
7. Сравнение изменений: Архимедова сила, действующая на куб, увеличилась на 0.9065 Н, а на стальную деталь - на 0.784 Н. Поскольку увеличение силы Архимеда на куб больше, чем на стальную деталь, равновесие весов нарушится. Куб станет легче относительно стальной детали.

Ответ: Равновесие весов нарушится, куб станет легче относительно стальной детали.