Question

Ведро с водой стоит на весах. Как изменятся показания весов, если в воду опустить на легкой веревке чугунный шар массой 7 кг? Рассмотрите два случая: а) конец веревки держат в руках, б) конец веревки привязан к дужке ведра.

Answer 1

Показания весов увеличится и в первом случае и во втором

1)  P1=Po+Fa      Fa=p*g*V - cила Архимеда на шар
Fa=1000*10*7/7000=10Н
ΔP1=P1-Po=10 Н

2)  P2=Po+m*g        m*g=7*10=70 Н
ΔP2=P2-Po=70 Н

Answer 2

а) Если конец веревки держат в руках, то показания весов увеличатся на 7 кг. Это происходит потому, что чугунный шар будет создавать дополнительное силовое воздействие на веревку, которая в свою очередь будет передавать это воздействие на ведро через воду. Таким образом, вес воды в ведре будет увеличен на массу чугунного шара.

б) Если конец веревки привязан к дужке ведра, то показания весов не изменятся. Это происходит потому, что вода в ведре будет создавать встречное силовое воздействие на чугунный шар через веревку, компенсируя его вес. Таким образом, вес воды в ведре останется неизменным.

Answer 3

а) Если конец веревки держат в руках, то в момент опускания чугунного шара в воду, показания весов увеличатся на 7 кг, так как вода будет выталкиваться из ведра под действием архимедовой силы, и вес шара будет компенсироваться весом воды, которая вытеснена из ведра.

б) Если конец веревки привязан к дужке ведра, то в момент опускания чугунного шара в воду, показания весов не изменятся, так как вода, вытесненная из ведра, будет оставаться в ведре из-за того, что веревка не позволит ей вытекать. Таким образом, вес воды и шара останется на весах неизменным.