До коромисла терезів підвісили дві кульки однакової маси: мідну й сталеву, терези при цьому перебувають у рівновазі. Чи зміниться рівновага терезів, якщо опустити їх у воду?

На кульки у воді буде діяти виштовхувальна сила F, величина якої залежить від  об'єму витісненої води V:

$F=\rho Vg$       (1)

де  $\rho,\;g$ - відповідно питома густина води і прискорення земного тяжіння. 

Об'єм витісненої води буде дорівнювати об'єму кулі.   

У нас кулі однакової маси m.  Об'єм кулі визначається відношенням маси до питомої густини речовини, з якої зроблена куля. 

$V=\frac{m}{\rho}$           

Об'єм   мідної кулі       $V_м=\frac{m}{\rho_м}$           (2)

Об'єм сталевої кулі      $V_c=\frac{m}{\rho_c}$            (3)

Питому густину міді і сталі шукаємо у таблиці.

$\rho_м=8900$ $кг/м^3$               $\rho_с=7800$ $кг/м^3$          

З аналізу формул (2) і (3) з урахуванням однакової маси m (однакового чисельника)  і різних густин (знаменники), приходимо до висновку, що об'єм мідної кульки буде меншим за об'єм стальної.   Тоді, згідно формулі (1), виштовхувальна сила, діюча на мідну кульку менша.  

На коромисла терезів з кульками у воді  діятиме сила, що дорівнює різниці сили тяжіння і виштовхувальної сили.  

Приходимо до висновку, що мідна кулька переважить сталеву кульку. Плече терезів з мідною кулькою буде нижче за плече із сталевою.

Відповідь: рівновага зміниться, мідна кулька переважить сталеву кульку. Плече терезів з мідною кулькою опуститься  нижче за плече із сталевою.

Ваша подяка - коментар або лайк, вам не складно, а для мене важливо і приємно. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога у розв'язанні задач з фізики - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно.