Задание 3: Два однородных шарика, сделанных из алюминия, подвешены на концах коромысла весов, имеющего равные длины плеч. Если один из шариков полностью погружен в воду, а другой полностью погружен в спирт, то весы находятся в равновесии. Нарушится ли равновесие весов, если сосуды с жидкостями убрать?

Здравствуйте, ребята! Давайте разберемся с этой интересной задачей. **Понимание задачи** У нас есть два алюминиевых шарика, висящих на весах с равными плечами. Один шарик находится в воде, другой - в спирте, и весы в равновесии. Нас спрашивают, что произойдет, если мы уберем жидкости. **Анализ ситуации** Когда шарики находятся в жидкостях, на них действуют силы Архимеда. Эти силы зависят от объема шариков и плотности жидкостей. * Сила Архимеда (Fₐ) = плотность жидкости (ρ) * объем вытесненной жидкости (V) * ускорение свободного падения (g) По условию, весы в равновесии, значит: * Вес шарика 1 - Сила Архимеда 1 = Вес шарика 2 - Сила Архимеда 2 Теперь давайте рассмотрим, что произойдет, если убрать жидкости. В этом случае на шарики будут действовать только силы тяжести. Если силы Архимеда были разными, то равновесие нарушится. *Плотность воды* (ρводы) ≈ 1000 кг/м³ (или 1 г/см³). *Плотность спирта* (ρспирта) ≈ 800 кг/м³ (или 0.8 г/см³). Видим, что плотность воды больше, чем плотность спирта. **Решение** 1. *Рассмотрим силы, действующие на шарики в жидкостях.* *Fₐ₁ (вода)* = ρводы * V * g *Fₐ₂ (спирт)* = ρспирта * V * g Поскольку плотность воды больше плотности спирта, сила Архимеда, действующая на шарик в воде, больше силы Архимеда, действующей на шарик в спирте. 2. *Рассмотрим силы, действующие на шарики после удаления жидкостей.* После удаления жидкостей на шарики будут действовать только силы тяжести (вес): *Вес₁* = m * g *Вес₂* = m * g где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения. Так как шарики сделаны из одного и того же материала (алюминия) и имеют одинаковый объем, их массы одинаковы. 3. *Сравним начальное и конечное состояния.* В начале: Вес₁ - Fₐ₁ = Вес₂ - Fₐ₂ После удаления: Вес₁ = Вес₂ Поскольку Fₐ₁ > Fₐ₂, чтобы весы были в равновесии в начале, сила тяжести шарика в воде должна быть больше, чем сила тяжести шарика в спирте. А после извлечения из жидкости, весы не будут в равновесии. **Ответ** Да, равновесие весов нарушится, когда уберут жидкости.