Question

На дне сосуда с водой лежат два алюминиевых шарика. Объем первого шарика равен 1дм^3, объем второго шарика в два раза больше. Расположите силы в порядке возрастания их величины: 1) выталкивающая сила, действующая на первый шарик 2) выталкивающая сила, действующая на второй шарик 3) сила, действующая на дно со стороны первого шарика 4) сила тяжести, действующая на первый шарик

Answer 1

Закон Архимеда гласит - На тело, погруженное в жидкость (газ), со стороны этой жидкости (газа) действует выталкивающая сила, равная ВЕСУ ВЫТЕСНЕННОЙ этим телом воды (газа).  Таким образом, на первый шар действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим шаром воды.
1) Объем первого шара 1дм^3 значит и воды вытеснено 1дм^3. Вес этой воды = m*g = 1*9,81 =9,81 Н. Значит на первый шар действует именно такая выталкивающая сила.
 2) Поскольку объем второго шара в два раза больше объема первого шара, то воды второй шар вытеснит так же в два раза больше, и её вес, а, следовательно, и выталкивающая сила, действующая на второй шар , будет в два раза больше выталкивающей силы, действующей на первый шар. И будет равна 9,81*2 = 19,62 Н.
3) Сила, действующая со стороны первого шара на дно, будет равна алгебраической сумме сил, действующих на первый шар.  На первый шар действуют две силы: -выталкивающая сила воды, и сила тяжести. Выталкивающую силу мы уже нашли в пункте1). Сила тяжести (вес) равна произведению массы шара на g.  Масса шара равна произведению плотности алюминия на объем шара = 2700*0,001 =2,7 кг.  Тогда вес шара = 2,7 *9,81 = 26,487 Н. Вес шара действует вниз, а выталкивающая сила вверх их алгебраическая сумма равна 26,487 - 9,81 = 16,677 Н. Именно с такой силой первый шар давит на дно.
 4) Сила тяжести, действующая на первый шар (вес шара) уже определена в 3) и равна 26,487 Н.
Таким образом,  действующие силы  по возрастанию: 1); 3); 2); 4)

Answer 2

Распределение сил в порядке возрастания их величины:

1) Сила тяжести, действующая на первый шарик 2) Сила, действующая на дно со стороны первого шарика 3) Выталкивающая сила, действующая на первый шарик 4) Выталкивающая сила, действующая на второй шарик

Давайте разберемся, почему именно в таком порядке.

1) Сила тяжести, действующая на первый шарик: - Сила тяжести направлена вниз и действует на каждый объект с массой. В данном случае, сила тяжести действует на оба шарика, притягивая их к центру Земли. Поскольку сила тяжести напрямую зависит от массы объекта и ускорения свободного падения, она будет одинакова для обоих шариков. Таким образом, сила тяжести, действующая на первый шарик, будет равна силе тяжести, действующей на второй шарик.

2) Сила, действующая на дно со стороны первого шарика: - По принципу действия и противодействия, каждое тело оказывает силу на другое тело, с которым контактирует. В данном случае, первый шарик оказывает силу на дно сосуда, на котором он лежит. Эта сила направлена вверх и равна по величине силе тяжести, действующей на первый шарик, но направлена в противоположную сторону.

3) Выталкивающая сила, действующая на первый шарик: - Поскольку первый шарик находится в воде, на него действует выталкивающая сила Архимеда, равная весу воды, вытесненной им. Эта сила направлена вверх и равна весу воды, равной объему первого шарика.

4) Выталкивающая сила, действующая на второй шарик: - Поскольку объем второго шарика в два раза больше объема первого, на второй шарик будет действовать выталкивающая сила Архимеда, равная весу воды, равной объему второго шарика. Таким образом, эта сила будет в два раза больше, чем выталкивающая сила, действующая на первый шарик.

Итак, с учетом всех этих факторов, мы можем распределить силы в порядке возрастания их величины, как указано выше.