Question

К коромыслу весов подвешены два шара одинаковой массы: чугунный и гранитный. Весы находятся в равновесии.

Подумай, нарушится ли равновесие весов, если оба шара одновременно погрузить в воду.

Равновесие весов нарушится.
Равновесие весов не нарушится.

Заполни окошки в случае, если равновесие весов нарушится:
... шар перевесит
... шар.

Answer 1

Плотность гранита: ρ₁ = 2670 кг/м³

Плотность чугуна:  ρ₂ = 7000 кг/м³

Так как массы шаров одинаковы, то объем чугунного шара меньше объема гранитного:

         ρ = m/V

         ρ₂ > ρ₁   =>   V₂ < V₁

Очевидно, что выталкивающая сила в воде будет больше у шара с бо'льшим объемом. Тогда при погружении шаров воду:

         P'₁ = P₁ - Fₐ₁ = P₁ - ρ(в)gV₁

         P'₂ = P₂ - Fₐ₂ = P₂ - ρ(в)gV₂

Так как Р₁ = Р₂  и  ρ(в)gV₁ > ρ(в)gV₂, то:

         P'₁ < P'₂

Таким образом, при погружении весов в воду чашка с чугунным шаром перевесит чашку с гранитным.