Вопрос школьника
Используя результаты двух предыдущих задач, вычислите, на сколько сила, действующая на тело снизу, больше силы, действующей на тело сверху: а) в воде; б) в керосине. Сравните полученные результаты с весом вытесненной воды и с весом вытесненного керосина
Ответ от учителя
В предыдущих задачах мы вычислили силу Архимеда, действующую на тело в жидкости, и вес тела. Для решения данной задачи нам необходимо вычислить разность между силой Архимеда, действующей на тело сверху, и силой Архимеда, действующей на тело снизу.
а) В воде:
Для тела, находящегося сверху, сила Архимеда равна весу вытесненной воды, а для тела, находящегося снизу, сила Архимеда равна весу вытесненной воды плюс вес самого тела. Таким образом, разность между силой, действующей на тело снизу, и силой, действующей на тело сверху, равна весу тела.
б) В керосине:
Аналогично, для тела, находящегося сверху, сила Архимеда равна весу вытесненного керосина, а для тела, находящегося снизу, сила Архимеда равна весу вытесненного керосина плюс вес самого тела. Разность между силой, действующей на тело снизу, и силой, действующей на тело сверху, также равна весу тела.
Сравнение с весом вытесненной жидкости:
Мы видим, что разность между силой, действующей на тело снизу, и силой, действующей на тело сверху, равна весу тела в обоих случаях. Это означает, что если тело находится в равновесии, то вес тела должен быть равен весу вытесненной жидкости. Если вес тела больше веса вытесненной жидкости, то тело начнет опускаться, а если вес тела меньше веса вытесненной жидкости, то тело начнет подниматься.
Сравнение с весом вытесненного керосина:
Вес вытесненного керосина будет меньше, чем вес вытесненной воды, так как плотность керосина меньше, чем плотность воды. Это означает, что для того же тела разность между силой, действующей на тело снизу, и силой, действующей на тело сверху, будет меньше в керосине, чем в воде. То есть, если тело находится в равновесии в воде, то в керосине оно начнет подниматься.
