На коромысле весов уравновешены два шарика медный и латунный. Останутся ли весы в равновесии, если шарики погрузить в спирт?

В равновесии 
Латунный перевесит 
Можно определить только с помощью опыта 
Медный перевесит ​

В спирте на шарики кроме силы тяжести будет действовать выталкивающая сила. Таким образом, шарики будут действовать на коромысло весов с силой, соответствующей разности силы тяжести и выталкивающей силы. 

Сила тяжести шариков, при погружении их в спирт, не изменится. А вот с Архимедовой (выталкивающей )силой давайте разберемся. 

Величина выталкивающей силы определяется формулой:

$F_a=\rho Vg$        (1)

где $\rho,\;V,\;g$  -  удельная плотность жидкости, объём вытесненной погруженным телом жидкости, ускорение земного тяготения. 

   Плотность спирта и ускорение земного тяготения одинаковы для  обоих случаев, то есть и в случае с медным шариком, и в случае с латунным шариком. 
  
  Приходим к выводу, что всё будет определяться объёмом вытесненной жидкости, а он равен объёму шарика. 

   Объем шарика определятся формулой:

$V=\frac{m}{\rho_ш}$          (2)

где $m,\;\rho_ш$  - соотвественно масса шарика (по условию массы одинаковы) и удельная плотность материала шарика.
  Удельную плотность смотрим в таблице. 


 Для латуни $\rho_л=8500$ $кг/м^3$

 Для меди $\rho_м=8900$ $кг/м^3$

В формуле (2) плотность в знаменателе, значит, при одинаковой массе объём медного шарика меньше. Следовательно, меньше и объём вытесняемого медным шариком спирта, тогда, согласно формуле (1), меньше выталкивающая сила.  

Вывод: перевесит медный шарик. 

Комментарии