Question

К коромыслу весов подвешены два шара одинаковой массы: свинцовый и гранитный. Весы находятся в равновесии. Укажи, нарушится ли равновесие весов, если оба шара одновременно погрузить в воду. Какой шар перевесит?

Answer 1

Fa=ρв*g*V, т.к. объемы у свинцового тела и гранитного одной массы разные, то и выталкивающая сила разная, значит равновесие нарушится

Перевесит тот шар у которого меньше выталкивающая сила, а значит меньше объем, а значит больше плотность - это свинец.

Answer 2

Когда оба шара одновременно погрузятся в воду, равновесие весов не нарушится. Предполагается, что шары полностью погружаются в воду без оставшейся части шаров над поверхностью воды.

Чтобы понять, какой шар будет перевешивать, нужно учитывать плотность свинца и гранита.

1. Плотность свинца: около 11,340 кг/м³ (11340 г/л).
2. Плотность гранита: около 2,750-2,800 кг/м³ (2750-2800 г/л).

Поскольку свинец более плотный, чем гранит, то объем свинцового шара, погруженного в воду, будет меньше, чем объем гранитного шара. Однако оба шара имеют одинаковую массу, так как весы находились в равновесии до погружения.

Когда шары погрузятся в воду, оба они вызовут силу Архимеда, равную весу вытесненной ими жидкости. Так как оба шара имеют одинаковую массу, они вытеснят одинаковое количество воды.

Таким образом, оба шара будут создавать равные силы Архимеда и не повлияют на равновесие весов, которое будет продолжать оставаться в равновесии. Ни один из шаров не перевесит другой в этом случае.