Question

При заваривании чая с помощью чайного пакетика можно увидеть, что он не сразу тонет в воде, а некоторое время плавает на её поверхности. Но, как только внутрь пакетика проникает достаточно много воды, он тонет. Какая сила позволяет пакетику плавать в воде? Почему при проникновении воды внутрь пакетика он тонет?

Answer 1

Архимедова сила и оставшийся в пакетике воздух. После того как в пакетик полностью зашла вода его сила архимеда стала меньше

Answer 2

Плавание и тонущие объекты в воде связаны с понятием плотности и архимедовой силы.

1. Плавание пакетика на поверхности воды: Пакетик чая плавает на поверхности воды из-за разницы в плотности воды и пакетика. Плотность воды ниже, чем плотность материала, из которого сделан пакетик. Поэтому пакетик оказывается легче воды и способен поддерживаться на поверхности.

2. Тонучесть пакетика после проникновения воды: Когда пакетик начинает погружаться в воду, вода начинает проникать внутрь материала пакетика. Это увеличивает массу пакетика, что, в свою очередь, увеличивает его общую плотность. Как только общая плотность пакетика становится больше, чем плотность воды, он тонет.

Идея здесь связана с архимедовой силой. Архимедова сила действует на погруженное в жидкость (или газ) тело и направлена вверх. Её величина равна весу вытесненной жидкости (газа). Если вес тела меньше веса вытесненной жидкости (тело легче жидкости), то оно будет поддерживаться и плавать. Если вес тела больше веса вытесненной жидкости, оно будет тонуть.

Таким образом, при проникновении воды внутрь пакетика его общая плотность увеличивается из-за воды, что приводит к тому, что пакетик начинает тонуть.

Итак, плавание и тонучесть объекта в воде определяются разницей в плотности между объектом и водой, а также архимедовой силой, действующей на объект в жидкости.