Question

К коромыслу весов подвешены два одинаковых по объему алюминиевых цилиндра. Нарушится ли равновесие весов, если один цилиндр погрузить вводу, другой — в спирт? Ответ обоснуйте. Зависит ли выталкивающая сила от плотности жидкости? С "дано" и с "решение"

Answer 1

Известно:

цилиндры одинаковые

вода, сприт

решение:

на тела в данном случае действует две силы - сила тяжести, которая тянет тело вниз и сила архимеда, которая выталкивает тело из жидкости.

сила тяжести(mg) равна, так как равны тела

сила архимеда = pgv, где p - плотность жидкости, а v - объем погруженного тела

плотность алюминия намного выше, чем у воды и спирта, значит он не будет плавать, а погрузиться целиком.

плотность спирта меньше чем воды, значит сила архимеда меньше, и тот цилиндр, что погружен в сприт перевесит.

Answer 2

Дано:

1. Два одинаковых по объему алюминиевых цилиндра.
2. Весы с коромыслом, на котором подвешены цилиндры.

Решение: Когда цилиндр погружен в жидкость, на него действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости. Это принцип Архимеда. Эта выталкивающая сила направлена вертикально вверх и равна весу жидкости, объем которой равен объему погруженного цилиндра.

Вода и спирт имеют различные плотности. Плотность спирта меньше, чем плотность воды. Так как оба цилиндра имеют одинаковый объем, выталкивающая сила на цилиндр, погруженный в спирт, будет меньше, чем выталкивающая сила на цилиндр, погруженный в воду.

Весы изначально находились в равновесии, что означает, что сумма всех вертикальных сил, действующих на весы, равна нулю. Если один цилиндр погрузить в воду, а другой - в спирт, то сумма вертикальных сил на весах все еще должна быть равна нулю, чтобы они оставались в равновесии.

Поскольку выталкивающая сила воды больше, чем выталкивающая сила спирта, чтобы сохранить равновесие, цилиндр, погруженный в воду, должен иметь меньший вес, чем цилиндр, погруженный в спирт. Таким образом, равновесие весов будет нарушено, и весы сместятся в сторону, где находится цилиндр, погруженный в спирт.

Вывод: Равновесие весов нарушится, и весы сместятся в сторону, где находится цилиндр, погруженный в спирт. Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости: чем больше плотность жидкости, тем больше выталкивающая сила на погруженное в нее тело.