Question

На дне чашки лежит монета. Почему эта монета поднимается когда в чашку наливают воду. Обоснуйте свой ответ с помощью схематического рисунка.

Answer 1

Когда в чашку наливают воду, уровень жидкости в чашке поднимается. Это происходит из-за закона Архимеда, который гласит: "Тело, погруженное в жидкость, испытывает выталкивающую силу, равную весу вытесненной жидкости".

Давайте рассмотрим схематический рисунок для лучшего понимания:

bashCopy code
     ___________
    /           \       ___________   ________
   /             \     /           \_/        \
  /               \   /                       \
 /_________________\_/_________________________\   (Стол)
  |                 |                         |
  |      Чашка      |          Монета         |
  |_________________|_________________________|

На первой схеме показано, как чашка выглядит до наливания воды. Монета лежит на дне чашки.

bashCopy code
     ___________
    /           \       ___________   ________
   /             \     /           \_/        \
  /               \   /            ▲          \
 /_________________\_/_________________________\
  |                 |                         |
  |      Чашка      |          Монета         |
  |_________________|_________________________|

Когда мы начинаем наливать воду в чашку, уровень воды поднимается, и она оказывает давление на монету, а также на стены чашки и стол.

bashCopy code
     ___________
    /           \       ___________   ________
   /             \     /           \_/        \
  /               \   /            ▲  Вода    \
 /_________________\_/_________________________\
  |                 |                         |
  |      Чашка      |          Монета         |
  |_________________|_________________________|

Когда уровень воды достигает монеты, вода начинает выталкивать её вверх. Это происходит из-за закона Архимеда: вода в чашке вытесняет объем, равный своему объему, и таким образом создает выталкивающую силу, направленную вверх.

bashCopy code
     ___________
    /           \       ___________   ________
   /      Монета   \     /           \_/        \
  /      поднялась  \   /            ▲  Вода    \
 /_________________\_/_________________________\
  |                 |                         |
  |      Чашка      |          Монета         |
  |_________________|_________________________|

Таким образом, монета поднимается, чтобы уравновесить давление, созданное водой, которая наливается в чашку.