Question

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА К коромыслу весов подвешены два шара одинаковой массы: гранитный и стальной. Весы находятся в равновесии. Определи, нарушится ли равновесие весов, если оба шара одновременно погрузить в воду. Равновесие весов нарушится или Равновесие весов не нарушится. Заполни окошки в случае, если равновесие весов нарушится: шар перевесит шар.

Answer 1

Плотность гранита: ρ₁ = 2670 кг/м³

Плотность стали:  ρ₂ = 7800 кг/м³

Так как массы шаров одинаковы, то объем стального шара меньше объема гранитного:

           ρ = m/V

           ρ₂ > ρ₁   =>   V₂ < V₁

Очевидно, что выталкивающая сила в воде будет больше у шара с бо'льшим объемом. Тогда при погружении шаров воду:

           P'₁ = P₁ - Fₐ₁ = P₁ - ρ(в)gV₁

           P'₂ = P₂ - Fₐ₂ = P₂ - ρ(в)gV₂

Так как Р₁ = Р₂  и  ρ(в)gV₁ > ρ(в)gV₂, то:

           P'₁ < P'₂

Таким образом, при погружении весов в воду чашка со стальным шаром перевесит чашку с гранитным.    

           

Answer 2

Равновесие весов не нарушится.

Объяснение: Когда оба шара погрузятся в воду, они создадут водоподъемную силу (архимедову силу), направленную вверх. Эта сила будет действовать на оба шара с одинаковой силой, так как оба шара имеют одинаковый объем и одинаково погружены в воду. Так как оба шара имеют одинаковую массу и одинаково действующие веса, их вклад в создание водоподъемной силы также будет равным.

Таким образом, водоподъемная сила, действующая на гранитный шар, будет равна водоподъемной силе, действующей на стальной шар. Это означает, что они будут оказывать равные всплывающие силы на весы. Таким образом, равновесие весов не нарушится, и весы останутся в равновесии.