Question

Деревянный брусок плавает на поверхности воды в миске. Миска покоится на поверхности Земли. Что произойдет с глубиной погружения бруска в воду, если миска будет стоять на полу лифта, который движется с ускорением, направленным вертикально вверх?

Answer 1

Пусть площадь бруска S , высота H , плотность р1 ,общее ускорение Земли и лифта а . Плотность воды р2

Глубина погружения h

F= F a

ma= Vp2a

SHp1a = Shp2a

H/h = p2/p1

Глубина погружения зависит только от отношения плотностей - от ускорений свободного падения и лифта не зависит. И на Луне и Марсе будет та же картина.

Answer 2

Если миска будет стоять на полу лифта, который движется с ускорением, направленным вертикально вверх, то глубина погружения бруска в воду увеличится.

При движении лифта вверх с ускорением возникает дополнительная сила инерции, действующая на брусок и направленная вниз. Эта сила увеличивает эффективное вес бруска, и чтобы достичь равновесия, сила Архимеда, действующая на брусок, должна увеличиться.

Согласно принципу Архимеда, сила Архимеда, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесненной жидкости и направлена вверх. Увеличение силы Архимеда приведет к увеличению глубины погружения бруска в воду.

Таким образом, если миска будет стоять на полу лифта, который движется с ускорением вверх, глубина погружения бруска в воду увеличится по сравнению с его погружением в статической ситуации на поверхности Земли.